Los astrónomos saben que los planetas alrededor de otras estrellas más allá del Sistema Solar son comunes.
Pero estos planetas son muy difíciles de ver e incluso más difíciles de estudiar.
Afortunadamente, existe un truco ingenioso
que ayuda a separar el débil resplandor de un planeta
del brillo cegador de su estrella madre:
la explotación de la polarización de la luz reflejada por el planeta.
Este método permitirá a los futuros instrumentos del Very Large Telescope de ESO en Chile,
y al European Extremely Large Telescope,
ver planetas que de otra forma serían invisibles
e incluso buscar signos de vida más allá del Sistema Solar.
¡Este es el ESOcast!
Ciencia de vanguardia y vida cotidiana en ESO,
el Observatorio Europeo Austral.
Explorando la última frontera con nuestro anfitrión Dr. Joe Liske,
alias Dr. J.
En este episodio del ESOcast hablaremos acerca de una característica muy especial de la luz
y cómo podemos usarla para detectar planetas alrededor de otras estrellas.
Y hablaremos sobre un poderoso nuevo instrumento que explotará esta característica:
el buscador de exoplanetas SPHERE
que será instalado en el Very Large Telescope de ESO a principios de 2014.
La luz es una onda electromagnética.
Generalmente, el plano que contiene una onda de luz puede estar en cualquier dirección,
pero algunas veces una dirección es más probable que las otras,
y se dice que la luz está polarizada.
Varios telescopios de ESO pueden medir esta polarización,
ofreciendo emocionantes oportunidades para encontrar y estudiar objetos lejanos,
incluyendo planetas alrededor de sus estrellas madre.
Toma cualquier estrella en el cielo.
Lo más probable es que esa estrella albergue varios planetas.
Uno de estos planetas puede ser incluso similar a la Tierra.
Pero estos planetas son muy difíciles de ver en el resplandor de la brillante estrella,
ya que son más de mil millones de veces más tenues.
Afortunadamente, podemos usar la polarización para ayudarnos a separar la luz muy débil
del planeta de la luz intensa de su estrella madre.
Entonces, ¿cómo funciona?
En muchos casos, la luz que recibimos del planeta es en realidad luz estelar reflejada
que es dispersada en la atmósfera del planeta.
El proceso de dispersión produce luz polarizada al igual que la luz
que recibimos del cielo azul aquí en la Tierra.
El punto es que podemos detectar esta polarización,
es decir, la alineación preferencial de la luz
causada por la dispersión en la atmósfera planetaria,
usando instrumentación de última generación en grandes telescopios.
Dicho instrumento
— llamado SPHERE —
ha sido construido y se instalará en el Very Large Telescope de ESO en 2014.
SPHERE tomará imágenes de exoplanetas.
Combinará la polarimetría
con otros métodos para suprimir la abrumadora luz de una estrella
y permitir que la débil luz de cualquier planeta que orbita la estrella
sea captada y estudiada.
El primer requisito es tener un gran telescopio como el VLT,
capaz — en principio —
de obtener imágenes que sean lo bastante nítidas
para permitirnos detectar cualquier planeta próximo a la estrella.
Pero la atmósfera de la Tierra hace borrosa la vista,
así que necesitamos un sistema óptico ingenioso — la óptica adaptativa —
para extraer este efecto borroso tanto como sea posible
y junta la mayor parte de la luz estelar en un único punto brillante.
El centro de este punto brillante es aislado al introducir una máscara
en el rayo de luz para evitar saturar los objetos cercanos más débiles.
Pero incluso después de todos estos trucos queda un halo de luz estelar —
mucho más brillante que los planetas que estamos buscando.
Sin embargo, este halo no está polarizado,
mientras que la luz de los planetas está generalmente polarizada.
El nuevo instrumento SPHERE
será capaz de identificar la débil señal de luz polarizada de un planeta
del halo estelar no polarizado.
Este truco — junto con muchos otros —
ayudarán a SPHERE a tomar imágenes de planetas como Júpiter alrededor de otras estrellas.
No obstante, no solo queremos tomar fotografías de los exoplanetas grandes,
también queremos captar los planetas rocosos más pequeños cercanos a sus estrellas madre.
Pero para hacer esto necesitamos un telescopio MUCHO más grande,
uno que capte mucha más luz y proporcione imágenes incluso más nítidas:
el European Extremely Large Telescope de 39 metros, o E-ELT.
Este telescopio gigante estará equipado con la próxima generación de cámaras de exoplanetas.
Usarán las mismas técnicas que SPHERE, pero las llevaran al siguiente nivel.
Usando la polarimetría, como también otros métodos,
los astrónomos serán capaces de fotografiar planetas rocosos
en las zonas habitables alrededor de estrellas cercanas.
La señal polarizada también puede dar a los astrónomos pistas cruciales
acerca de si el planeta tiene o no océanos y nubes de agua líquida.
Y para los planetas más grandes como Júpiter
debería ser posible estudiar la luz con suficiente detalle
para poder capaces de ver realmente cómo se ven los planetas.
El objetivo final es un día detectar las huellas de la vida
en mundos más allá del Sistema Solar
al encontrar evidencia de oxígeno, o la firma verde típica de la vegetación.
Examinar los exoplanetas en luz polarizada puede resultar ser clave
para proporcionarnos nuestros primeros signos de vida extraterrestre.
Soy Dr. J y me despido de este ESOcast.
Nos vemos la próxima vez en otra aventura cósmica.
Transcripción por Phillip Keane;
traducción por Felipe Campos.