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20/Ene/05

Astrónomos amateur detectan una posible estructura en forma de anillo rodeando a un planeta extrasolar

Astrónomos amateur pueden haber descubierto una estructura en forma de anillo que está rodeando a un planeta extrasolar. El Telescopio Espacial Hubble revelará si las observaciones y los análisis representan un descubrimiento que marcará un nuevo hito o, en su defecto, un error de observación sistemático que aun no ha podido ser explicado. Pero, sin importar el resultado, esta colaboración exhibe las crecientes capacidades de los amateurs en cuanto a la adquisición y el análisis de datos de alta calidad, la formación de redes, y la participación en la investigación de punta.

El planeta, denominado TrES-1, fue descubierto en Lira, por un equipo de astrónomos profesionales liderados por Roi Alonso, del Instituto de Astrofísica de las Islas Canarias, y anunciado el 24 de Agosto del 2004. El equipo fue capaz de detectar el planeta con sólo un telescopio de 4 pulgadas, gracias a que este cruza periódicamente el disco de su estrella, bloqueando aproximadamente el 2% de su luz en el curso de unas 2,3 horas (un evento al que se lo conoce como tránsito). Sólo ocho días después del anuncio de este descubrimiento, amateurs europeos detectaron un tránsito de TrES. El planeta da una vuelta en su orbita alrededor de su estrella una vez cada 3,03 días y está a una distancia de sólo 6 millones de kilómetros (0,04 unidades astronómicas). Tiene, aproximadamente, tres cuartos de la masa de Júpiter y un diámetro de más o menos un 8% mayor que él.

En las siguientes semanas, docenas de amateurs en Europa y en los Estados Unidos registraron los tránsitos de TrES-1, los que ocurren una vez por orbita, con una regularidad digna de un reloj. Muchos de los amateurs enviaron los datos obtenidos por ellos a los astrónomos profesionales Aaron Price de la Asociación Americana de Observadores de Estrellas Variables (o AAVSO, según sus siglas en ingles), Greg Laughlin de la Universidad de California, en Santa Cruz, y a Tim Castellano (Centros de Investigación Ames de la NASA), los que organizaron el sitio en internet de nombre: Transitsearch.org. Laughlin y Castellano están trabajando con la AAVSO para formar una red global de amateurs que se dedicaría a observar los tránsitos de los planetas extra-solares.

A fines de Septiembre Bruce Gary, un astrónomo profesional retirado de Arizona, y Joe Garlitz de Oregon, quien es un astrónomo amateur, notaron que aparentemente la estrella host de TrES-1, de magnitud 12, parece incrementar su brillo un instante antes y después de cada tránsito. Tales efectos nunca fueron observados anteriormente en ningún otro tránsito de planetas extrasolares. En el grupo de discusión que hay en el sitio Transitsearch.org se especula sobre la posibilidad de que esos destellos sean causados por la luz de la estrella reflejándose en anillos, en una luna o en nubes de polvo.

Para investigar estas posibilidades Ron Bissinger, un astrónomo amateur de California, se basó en la sugerencia de de Laughlin y realizó un análisis estadístico riguroso de los datos disponibles. Bissinger combinó los datos de 34 observaciones de tránsitos registradas tanto por profesionales como amateurs, incluyendo los suyos propios. Todas las observaciones fueron hechas entre el 9 de Mayo y el 11 de Octubre del 2004, desde diferentes longitudes, bajo diferentes condiciones de cielo, y con diferentes tipos de telescopios y CCDs de cámaras digitales. Muchas de esas observaciones mostraban los incrementos en el brillo de una magnitud aproximada de 0,005 unos 40 minutos antes de que comience el transito y unos 40 minutos luego de que éste termina. Los análisis de Bissinger han mostrado que es altamente improbable que efectos aleatorios puedan causar esos incrementos.

Ron Bissinger, astrónomo amateur de California, realizó un análisis estadístico de docenas de observaciones de los tránsitos del planeta extra-solar TrES-1. Las observaciones sugieren la existencia de algún tipo de material reflectante en los alrededores del planeta.

"Definitivamente se trata de una señal real que necesita ser investigada. No es ruido aleatorio", dice Price. "El punto en cuestión es si proviene de una fuente astrofísica o, en cambio, es un efecto causado por el proceso de observación" Price señala que la anomalía fue vista en casi la mitad de las observaciones, y particularmente en aquellas que generaron los datos de más alta calidad.

Laughlin no descarta la posibilidad de que los incrementos anómalos en el brillo sean a causa de algo inherente al planeta o a la estrella, aunque, en cambio, piensa que probablemente son resultado de un efecto sistemático, no determinado aun, probablemente causado por la manera en que los datos han sido adquiridos. "Si fuera presionado para jugar una apuesta, me jugaría por algo como eso", dice. "Lo que es admirable es como los amateurs han llegado al nivel de precisión gracias al cual ellos son capaces de observar este mínimo incremento de brillo, pero aun así, lo más probable es que sea un efecto de los instrumentos".

Si resultase que los incrementos fueran físicamente reales, nadie sabría que es lo que está causándolos. Según cálculos recientes, se muestra que lunas y anillos, del tipo de los de Saturno, pueden ser eliminados de las posibilidades. Una luna causaría una disminución antes que un incremento. Y en el caso de los anillos, éstos no podrían sobrevivir por mucho tiempo estando tan cerca de la estrella, ya que la presión de la radiación proveniente de ésta haría volar a las partículas que los forman fuera del sistema. De acuerdo a Laughlin, la explicación más plausible sería algún tipo de partículas o nube de polvo cercana al planeta que está provocando que la luz de la estrella se disperse. Quizá TrES-1 esté rodeado por un toroide de partículas ionizadas o polvo que sería análogo al toroide que rodea a Júpiter, el que es continuamente reabastecido por el material eliminado por los volcanes de Io. "La nube del TrES-1 debería ser muy difusa y estar muy esparcida, por delante y por detrás del planeta. Sería como si el planeta estuviera expeliendo una nube de papelitos picados", dice Laughlin. "El toroide estaría intensificado por los campos magnéticos que conectan el planeta con la estrella".

Pero hasta Bissinger expresa precaución: "Soy extremadamente renuente a expresar que hay algo en los datos tomados de TrES-1. Necesitamos confirmarlos y hacer todos los ejercicios; hay mucho más trabajo que podemos hacer". Bissinger, cuyo artículo han sido aceptado para ser publicado en la revista "Jornal de la AAVSO", la que es evaluada por expertos, y está planeando realizar más análisis estadísticos para tratar de confirmar si el efecto es real.

El 19 de Noviembre un equipo de astrónomos profesionales liderados por Timothy Brown (del Centro Nacional de Investigación Atmosférica) observó un tránsito del TrES-1 con el telescopio Hubble, y ya hay planeadas nuevas observaciones para realizar en el futuro. Brown y sus colegas actualmente están analizando los datos, un proceso que probablemente va a tomar varios meses. "La observaciones realizadas con el Hubble será definitivas", dice Laughlin. "Si realmente hay algo sucediendo allí está, el Hubble nos lo mostrará de seguro".

Y aunque el Hubble falle en confirmar las anomalías, todo este episodio ha mostrado que lo astrónomos amateurs modernos poseen la tecnología y los conocimientos para realizar descubrimientos apasionantes. "Cincuenta o sesenta años atrás, los amateurs podían contribuir mucho a la astronomía", dice Bissinger. "Pero en la década de los años "70 y "80, la tecnología de los grandes cristales aventajo tanto a los profesionales que los amateurs ya no podían realmente contribuir mucho. En los mediados de los "90, con el advenimiento de los CCDs y los telescopios computarizados, ahora los amateurs han dado un gran paso adelante que ha hecho que realmente pueda volver a contribuir".

Tanto Laughlin como Castellano han tomado ventaja de esta creciente capacidad. Trabajando en conjunto con la AAVSO, han organizado una red global de amateurs para observar estrellas de las que se conoce que poseen planetas para ver si es que esos planetas transitan. En este mismo momento, una red de amateurs está observando las estrellas HD 37605 y HD 74126 para ver si sus ya conocidos planetas transitan en algún momento de las próximas dos semanas. Y aunque ninguno de las dos exhiba tránsitos por delante de su estrella, Laughlin cree que es inevitable que los amateurs descubran más exoplanetas que transitan en los próximos años, y no sólo se ocuparán de confirmar tránsitos ya detectados anteriormente por los profesionales. "Resolver los problemas presentados con estas anomalías en TrES-1 ayudará mucho", dice, "y nos dará confianza en una detección cuando esta suceda".

"Este es un excelente ejemplo de como amateurs y profesionales están actualmente trabajando como miembros de un equipo, en oposición a la mentalidad de consejero-aconsejado", agrega Price. "Los amateurs no tienen llenar una propuesta de observación para poder realizar las observaciones de TrES-1. Ni siquiera han sido solicitadas por alguien. Los amateurs se han organizado ellos solos. Están demostrando iniciativa propia".

"No quedan muchas áreas en las que los amateurs puedan contribuir a la ciencia", dice Bissinger. "Esto coloca a la astronomía en otro nivel. Con buenas técnicas de observación y equipos que están fácilmente disponibles en los shoppings, se puede todavía realizar contribuciones significativas".

Traducido para Axxón por Leandro Conde