Un nuevo estudio usando microlentes gravitacionales revela que los exoplanetas parecidos a la Tierra, pero más grandes, abundan en la galaxia, cambiando lo que creíamos sobre cómo se forman los planetas
Los exoplanetas son planetas que orbitan estrellas fuera de nuestro sistema solar. Dentro de ellos, las supertierras son mundos más grandes que la Tierra pero más pequeños que Neptuno. La técnica de microlente gravitacional, usada en este estudio, aprovecha la curvatura de la luz causada por la gravedad de un objeto para detectar planetas lejanos, especialmente aquellos que orbitan lejos de sus estrellas, como lo hacen Júpiter o Saturno en nuestro sistema solar.
Usando la Red de Telescopios de Microlentes de Corea (KMTNet), un equipo internacional de investigadores ha descubierto que los exoplanetas tipo supertierra son mucho más comunes en el universo de lo que se pensaba anteriormente, según un nuevo estudio.
Al analizar anomalías en la luz generadas por la estrella anfitriona de un planeta recién descubierto y combinar sus resultados con una muestra mayor del sondeo de microlentes de KMTNet, el equipo concluyó que las supertierras pueden existir a distancias de sus estrellas similares a la separación entre nuestros gigantes gaseosos y el Sol, explicó Andrew Gould, coautor del estudio y profesor emérito de astronomía en la Universidad Estatal de Ohio.
«Los científicos ya sabían que hay más planetas pequeños que grandes, pero en este estudio pudimos mostrar que, dentro de este patrón general, hay excesos y déficits», señaló Gould. «Es muy interesante».
Aunque localizar mundos cercanos a sus estrellas es relativamente sencillo, encontrar planetas con órbitas más amplias es mucho más complicado. Aun así, los investigadores estimaron que por cada tres estrellas, debería haber al menos una supertierra con un período orbital similar al de Júpiter. Esto sugiere que estos mundos masivos son extremadamente comunes en todo el universo, comentó Gould, cuya investigación teórica temprana ayudó a desarrollar el campo de la microlente planetaria.
Los bultos de brillo de la gravedad
Los hallazgos de este estudio se lograron utilizando el fenómeno de microlente gravitacional, un efecto observacional que ocurre cuando la presencia de masa deforma la estructura del espacio-tiempo de manera detectable. Cuando un objeto en primer plano, como una estrella o un planeta, pasa entre un observador y una estrella más distante, la luz de la fuente se curva, causando un aparente aumento en el brillo que puede durar desde unas pocas horas hasta varios meses.
Los astrónomos pueden usar estas fluctuaciones, o «bultos» de brillo, para localizar mundos alienígenas. En este caso, las señales de microlente se utilizaron para localizar OGLE-2016-BLG-0007, una supertierra con una proporción de masa aproximadamente el doble que la de la Tierra y una órbita más amplia que la de Saturno.
Estas observaciones permitieron al equipo dividir los exoplanetas en dos grupos: uno compuesto por supertierras y planetas tipo Neptuno, y otro formado por gigantes gaseosos como Júpiter o Saturno. Este descubrimiento abre nuevas puertas en la ciencia de los sistemas planetarios, ya que entender mejor la distribución de exoplanetas puede revelar nuevos detalles sobre los procesos de formación y evolución de los planetas.
El estudio, liderado por investigadores de China, Corea, la Universidad de Harvard y la Institución Smithsonian en Estados Unidos, fue publicado recientemente en la revista Science.
Para explicar sus resultados, los investigadores compararon sus hallazgos con predicciones hechas a partir de simulaciones teóricas de formación planetaria. Sus resultados mostraron que, aunque los exoplanetas pueden clasificarse por masa y composición, los mecanismos que los producen pueden variar.
«La teoría dominante sobre la formación de gigantes gaseosos es la acreción rápida de gas, pero otros han sugerido que podría ser tanto por acreción como por inestabilidad gravitacional», dijo Gould. «Nosotros decimos que aún no podemos distinguir entre esos dos procesos».
Para poder hacerlo, será necesario contar con grandes volúmenes de datos de largo plazo provenientes de sistemas especializados como KMTNet y otros instrumentos de microlente similares, señaló Richard Pogge, también coautor del estudio y profesor de astronomía en la Universidad Estatal de Ohio.
«Encontrar un evento de estrella de microlente ya es difícil. Encontrar un evento de microlente que además tenga un planeta es el doble de difícil», dijo Pogge. «Tenemos que observar cientos de millones de estrellas para encontrar apenas un centenar de estos eventos».
Estas alineaciones son tan raras que solo 237 de los más de 5,000 exoplanetas descubiertos hasta ahora han sido identificados mediante el método de microlente. Ahora, gracias a tres potentes telescopios construidos especialmente y ubicados en Sudáfrica, Chile y Australia, el sistema KMTNet permite a los científicos rastrear el cosmos en busca de estos fenómenos extraordinarios, explicó Pogge.
Cabe destacar que fue en el Laboratorio de Ciencias de la Imagen de Ohio State donde se diseñaron y construyeron las cámaras de la Red de Telescopios de Microlentes de Corea (KMTCam), que son cruciales para la identificación de exoplanetas.
Y mientras la tecnología siga avanzando, tener colaboraciones globales y especializadas como esta hará que las visiones de la teoría científica se conviertan en descubrimientos reales, comentó Pogge.
«Somos como paleontólogos que reconstruyen no solo la historia del universo en el que vivimos, sino también los procesos que lo gobiernan», dijo. «Así que ayudar a unir esas dos piezas en una sola imagen ha sido enormemente satisfactorio».
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