Cómo Fotografiar un Planeta que Orbita Otra Estrella | Exoplanetas #1
Desde que el ser humano fue consciente de que los puntitos que veíamos en el cielo
eran soles parecidos al nuestro, una seductora idea apareció.
Si en torno a nuestro sol giran nueve rocas, las estrellas que vemos en el firmamento también
deberían tener rocas orbitando.
Otros mundos, planetas más allá de nuestro vecindario: los exoplanetas.
Esto era solo una sospecha, una extrapolación que nos lleva persiguiendo desde hace 500
años… Pero la cosa ha cambiado.
Y es que hace unas décadas, los astrofísicos han encontrado la manera de demostrar que
estos nuevos mundos existen.
Este es el comienzo de una serie sobre esta fiebre por los exoplanetas.
Hablaremos sobre cómo se detectan, sobre cómo son y qué cosas raras podríamos encontrarnos
por el camino.
Y para acompañarlo hemos entrevistado a dos astrofísicos de primera: por un lado tenemos
a Enric Pallé, investigador en el Instituto de Astrofísica de Canarias, experto en exoatmósferas
y por otro a Héctor Socas, físico solar, director del Museo de las Ciencias y el Cosmo
de Tenerife y afamado fundador del podcast Coffee Break (¡estupendo para estar al tanto
de la actualidad científico!).
Los veremos a lo largo de esta serie.
Así que empecemos explicando el milagro: detectar un planeta que orbita otra estrella.
¿Cómo demonios se ha conseguido hacer eso?
Os pongo en perspectiva lo complicado que es esto: pensad en cómo se ve Júpiter desde
la Tierra.
Si en la estrella más cercana a nuestro sistema, Próxima Centauri, hubiera un “Júpiter”,
su tamaño desde aquí sería ridículo: diez mil veces más pequeño.
Eso es como intentar discernir el tamaño de un guisante a 50 kilómetros de distancia.
Pero esto es lo de menos; el problema de verdad está en la cantidad de luz.
Un planeta es un objeto pequeñito que depende de que la luz de su estrella rebote en él
y llegue a nosotros.
Y ya no es solo que rebote poca, sino que estos pocos fotones se esparcen por el espacio;
a medida que viaja la luz se diluye, de manera que aquí nos llega na y menos.
De hecho, la probabilidad de ver nuestro Júpiter en Proxima Centauri, un caso de exoplaneta
completamente idílico, son las mismas que las de ver el brillo de una bombilla a más
de 20 veces la distancia de la Tierra a la Luna.
Y, sin embargo, a pesar de todas estas dificultades se ha conseguido.
Esta es una imagen directa de un planeta más allá del sistema solar, a unos 170 años
de luz de distancia.
¿Cómo se ha logrado una resolución y sensibilidad tan brutalmente alta?
Seguro que algunos pensaréis en la foto del agujero negro.
Si hemos conseguido fotografiar algo que está a millones de años luz, algo que está a
una decenas tiene que ser coser y cantar, ¿no?
Bueno, ya explicamos la técnica interferométrica en un vídeo en el canal de DotCSV, por si
os interesa, pero la movida es que hay diferencia crucial.
Esta foto está hecha en un tipo de ondas de radio (las que mejor venían para tomar
esta foto), mientras que de un planeta nos llega principalmente luz visible.
Eso cambia completamente la estrategia.
HECTOR: Justamente eso.
La imagen del agujero negro era con ondas de radio.
Esto se puede hacer el óptico y hay que hacerlo en tiempo real.
O sea, en radio tu puedes grabar en un disco duro la señal, generas petabytes de datos.
La interferencia óptica es más complicada porque lo tienes que hacer sitio; tienes que
llevar la luz con fibras ópticas al mismo sitio, ver la interferencia y luego, sí,
de manera similar a la del agujero negro, reconstruir imagen que generaría esa interferencia.
Y justamente así, hace escaso un año, se midió un exoplaneta, aunque solo fueran los
colores de unos pocos píxeles.
Apasionante imagen.
Vamos que si queremos fotos de las buenas, necesitamos tirar por otro lado.
Necesitamos elevar nuestros telescopios de toda la vida al siguiente nivel.
Para empezar fuera oscuridad: usando una cámara muy grande, en este ejemplo el VLT, en Chile,
con unos 8 metros de diámetro, puedes capturar una cantidad enorme de luz.
Segundo, ruidos fuera con técnicas avanzadas y, sobretodo, la turbulencia fuera.
Y es que el aire que forma nuestra atmósfera se agita constantemente, enturbiando tus fotos,
lo que hace que los objetos no estén quietos.
No puedes tomar imágenes de larga exposición porque te saldría todo movido.
Ahora, puede ser en gran parte eliminada utilizando en tu telescopio óptica adaptativa.
La idea es esta: el VLT tiene instalados unos láseres que disparan al cielo.
Este láser llega a una capa de la atmósfera y excita a los átomos de sodio que se encuentran
allí, haciéndolos brillar con un color muy concreto.
Lo sensores del telescopio detectan esos colores (formando “estrellas guía”) y las utilizan
como referencia para saber cómo se está agitando la atmósfera.
Esta información se procesa y se pasa al espejo del telescopio que, a través de unos
pistones, se deforma justo en la forma precisa para que la influencia de la atmósfera se
cancele.
Todo esto a tiempo real.
Sí, un espejo robot que se adapta para que no notes el movimiento del cielo...
Y el resultado no está nada mal.
Pero terminemos.
Tercero: fuera exceso de luz.
Aunque tengas la precisión suficiente, lo cierto es que querer fotografiar un diminuto
puntito que orbita entorno a una gigantesca bola de luz cegadora también es problamático.
Y no, no es tan fácil cómo tapar el centro y ya está.
Para estos necesitas un cronógrafo, un sistema de filtros que se suele utilizar para bloquear
parte de la luz solar y así ver su corona.
Digamos que una imagen circular en el centro en una foto se debe una superposición de
ondas muy concretas.
Solo mezclando esas puedes generarla.
Así que si consigues una manera de cargártelas antes de que plasmen la foto (como hacer el
coronógrafo), destruirás el círculo central pero no lo que le rodea.
Esta brujería la suelen usar algunos fotógrafos digitalmente para quitar patrones de algunas
fotos y rejuvenecerlas.
En nuestro caso con estos filtros quitamos luces molestas y así revelamos los pequeños
cuerpos que los orbitan.
Es gracias a un combo de todas estas técnicas (fuera oscuridad, fuera turbulencia, fuera
estrella y un pelín de procesamiento) que podemos ver esto.
Sí, los puntos de aquí son planetas que se encuentran a uno 130 años luz.
Pero por muy alucinante que sea, tengo que reconocer que en todo esto hay un poco de
truco.
ENRIC: Hemos hecho un poco de trampas.
Hemos ido a lo más fácil, lo hemos conseguido para planetas que son muy jóvenes y por tanto
todavía se están contrayendo y están emitiendo luz en forma de calor.
Y además son planetas muy masivos, muy alejados, a centenares o miles de unidades astronómicas
de la estrella central.
Nada parecidos a los planetas que tenemos en el Sistema Solar.
De hecho, ¿recordáis la foto del principio?
Bueno, resulta que esta estrella es unas 500 veces menos brillante que el sol, mientras
que este exoplaneta tiene 13 veces la masa de Jupiter, orbita a más o menos a la distancia
que le correspondería a Plutón y encima brilla de lo caliente que está, unos 1300
grados.
Es una presa fácil.
ENRIC: En el futuro iremos a técnicas de direct imaging, bloqueando la luz de la estrella
y viendo la luz que el planeta refleja en nosotros.
Pero no son las técnicas que usamos ahora.
Estas las usaremos con los grandes telescopios en las próximas décadas
Uo, entonces si esta no es la técnica...
Los miles de exoplanetas que conocemos ahora, ¿cómo se están descubriendo?
¿se pueden detectar de una manera mejor que viéndolos?
Eso lo veremos en el próximo vídeo.
Pero antes quería recordaros que ya han salido los capítulos finales de esta temporada de
Ciencia o Ficción en Flooxer.
Ya están disponibles los episodios de Juegos de Tronos, Dark, Monstruos S.A. y
el Caballero Oscuro.
Ha sido una experiencia muy divertida trabajar con la gente de LAG y espero que podamos destripar
ficciones muy pronto.
Tenéis link a todo en la descripción.
Y ya sabes si quieres más ciencia solo tienes que suscribirte.
Y gracias por vernos.
