Planetas extrasolares

Mario F. Solarte S.

Curso Astronomía y Sociedad

Popayán, 19 de septiembre 2013

Universidad del Cauca

“el espacio y el universo son infinitos; existe una infinidad de mundos análogos al nuestro; y

estos innumerables mundos están habitados”

Giordano Bruno

• Astrónomo, poeta y filósofo italiano.

• Quemado vivo en la en Roma en 1600 por la Inquisición, luego de estar preso por ocho años.

Cosmos de Carl Sagan

Definición

Un exoplaneta, también conocido como planeta extrasolar, es un cuerpo que no desarrolla procesos de fusión nuclear -no es una estrella- y que orbita estrellas diferentes al Sol.

Primeros descubrimientos

En 1992, mientras estudiaban el púlsar PSR B1257+12 Aleksander Wolszczan y Dale Frails desde el radiotelescopio de Arecibo, descubrieron que alrededor de él orbitaban varios objetos de masas similares a la terrestre.

Actualmente se acepta que son al menos tres los objetos que orbitan el pulsar y un posible cuerpo asteroidal.

Los primeros exoplanetas

51 Pegasi b ¿el primer exoplaneta?

• Usando el método de la velocidad radial, Michael Mayor y Didier Queloz anunciaron en octubre de 1995 el descubrimiento del primer planeta extrasolar alrededor de la estrella 51 Pegasi en la constaleción de Pegaso.

• A este objeto, denominado provicionalmente 51 Pegasi b, se le conoce con el nombre informal de Belerofonte.

Principales técnicas de detección

• Velocidad radial

• Tránsitos

• Lentes gravitacionales

• Detección visual directa

Velocidad radial

• Detección de oscilaciones en la posición de una estrella, debido a la influencia gravitatoria de un compañero opaco.

• Las oscilaciones se pueden detectar mediante cambios leves en las líneas espectrales.

• Método más exitoso para detectar exoplanetas. Mejor si son de gran volumen.

• También conocido como Astrometría.

Tránsitos

• Consiste en detectar cambios en la intensidad de la luz de una estrella cuando un exoplaneta pasa por delante de ella.

• Sirve para realizar estudios sobre la atmósfera del exoplaneta.

• Puede encontrar exoplanetas donde la cercanía a la estrella no es relevante.

• Si un exoplaneta del tamaño de la Tierra pasa por delante de una estrella similar al sol, la luz de esta se reduciría en 84 partes por millón.

Lentes gravitatorias

• Ocurre cuando se alinean perfectamente un exoplaneta, su estrella madre y un objeto lejano a ellos, generalmente otra estrella.

• Estas detecciones no son repetibles, por lo que los candidatos a exoplanetas deben ser estudiados por otros métodos.

Off topic: Lente gravitacional

Detección visual directa

• Observación directa de un exoplaneta utilizando instrumentos que operan en el espectro cercano al de la luz visible.

• Difícil desde un punto de vista técnico pues una estrella típica es miles de millones de veces más brillante que cualquier exoplaneta.

Estrella 2M1207 y su exoplaneta 2M1207 b

Otros métodos

• Medida de pulsos de radio de un púlsar

• Binaria eclipsante

• Perturbaciones gravitacionales en discos de polvo

Para los inquietos

Proyecto Planethunters

http://planethunters.org

PH1 – Kepler 64b

• Primer planeta en un sistema de cuatro estrellas.

• PH1 gira alrededor de dos de esas estrellas.

• Descubierto por el método del tránsito.

• Se cree que tiene una masa equivalente a la mitad de Júpiter y un tamaño seis veces el planeta Tierra.

• Aportes realizados mediante Planethunters por los voluntarios Robert Gagliano y Kian Jek.

• Artículo aceptado en la publicación Astrophysical Journal bajo el título Planet Hunters: A Transiting Circumbinary Planet in a Quadruple Star System

Curva de luz del descubrimiento de PH1 en Planethunters

Tipos de exoplanetas

• Hot Jupiter

• Hot Neptune

• Cthonian Planet

• Super Neptune

• Super-Earth

• Terrestrial Planet

• Water World

• Gas Giant

• Neptune

• Brown Dwarf

• Rogue Planet

Una colombiana y las Supertierras

• Diana Valencia

• Departamento de Ciencias Planetarias (Harvard)

• Acuñó el término Supertierras

• Cuerpos entre una y diez veces el tamaño de la Tierra, compuestos por roca y agua

Exoplanetas potencialmente habitables

Misión Corot

• Satélite francés, pionero en la búsqueda de exoplanetas.

• Detección por el método del tránsito.

• Lanzado en diciembre de 2006 descubrió 32 exoplanetas confirmados, y a la espera de confirmar alrededor de 200 más.

• Misión finalizada en noviembre de 2012 por el daño de los dos computadores de abordo.

Misión Kepler

• Satélite artificial de la NASA cuya misión es encontrar exoplanetas con tamaño similar a la Tierra.

• Lanzado en 2009, pensado para trabajar hasta 2012, misión extendida hasta el 2015 pero cancelada en agosto de 2013 por daño en los volantes de dirección.

• Almacena sus datos en el Catálogo de entrada Kepler.

• 2606 candidatos a exoplanetas no confirmados.

Estadísticas a 25 de marzo de 2013

• 677 sistemas planetarios

• 861 exoplanetas descubiertos

• 128 sistemas planetarios múltiples

• Velocidad radial: 390 / 504 / 82

• Tránsito: 238 / 294 / 37

• Lentes gravitatorias: 16 / 18 / 2

• Detección directa: 27 / 30 / 1

• Timming: 12 / 15 / 2

Estadísticas a 18 de septiembre de 2013

• 774 sistemas planetarios

• 974 exoplanetas descubiertos

• 162 sistemas planetarios múltiples

• Velocidad radial: 400 / 532 / 93

• Tránsito: 281 / 365 / 60

• Lentes gravitatorias: 22 / 24 / 2

• Detección directa: 35 / 38 / 1

• Timming: 12 / 15 / 2

Exoplanetas y sistemas planetarios interesantes

• PSR B1257+12

• 51 Pegasi b

• Gliese 581

• Alpha Centauri

• PH1

Nuevamente… para los curiosos

¿Preguntas?¿Comentarios?¿Sugerencias?

Muchas gracias