Hasta el momento, se han identificado cuatro planetas en el sistema HR 8799.

Como parte de los esfuerzos para detectar otras formas de vida en el universo, los astrónomos se han dedicado a analizar las condiciones de habitabilidad en los planetas identificados hasta el momento. No obstante, recopilar información sobre los exoplanetas no es una tarea sencilla. Por lo general, la luz de sus estrellas anfitrionas opaca la luz de los exoplanetas, lo que hace difícil que los telescopios actuales los vean.

Sin embargo, un equipo de astrónomos ha puesto en marcha un  equipo dotado de tecnología de última generación que podría revolucionar el campo de estudio de los exoplanetas. De hecho, esta tecnología ha permitido detectar agua en la atmósfera de un lejano planeta a más de 170 años luz de distancia.

La tecnología de última generación hizo posible este descubrimiento

Este descubrimiento no hubiese sido posible sin la combinación de dos tecnologías telescópicas de vanguardia. En primer lugar, los astrónomos trabajaron con óptica adaptativa, que permite contrarrestar los efectos difusos de nuestra atmósfera terrestre. En segundo lugar, se echó mano de un espectrómetro en el telescopio Keck 2.

Este aparato recibe el nombre de Espectrógrafo Echelle Criogénico de Infrarrojo Cercano (NIRSPEC, por sus siglas en inglés); en pocas palabras, se trata de un espectrómetro de alta resolución que funciona gracias a la luz infrarroja.

Hasta el momento, los científicos han logrado fotografiar de forma directa más de 10 exoplanetas. Sin embargo, gracias a la tecnología de punta, un sistema planetario llamado HR 8799, ha sido el primero en su clase del que se han obtenido imágenes directas. Luego de capturar las imágenes con los equipos de última generación, ha sido posible analizarlas a fin de determinar la composición química de la atmósfera de los exoplanetas que componen el sistema planetario.

Esto no hubiese sido posible sin el mencionado espectrógrafo. El NIRSPEC opera en la banda L infrarroja, un tipo de luz con una longitud de onda aproximada de 3,5 micrómetros, además de una región espectrográfica con innumerables huellas químicas detalladas.

De esta manera, al combinar este tipo de espectrografía con la óptica adaptativa, fue posible superar las limitaciones asociadas a observar exoplanetas cuya luz es abrumada por la estrella anfitriona. Por tanto, fue posible realizar mediciones sumamente precisas y acertadas de los planetas, descubriendo que en la atmósfera de uno de ellos hay agua, aunque carece de metano.

En este exoplaneta hay agua, pero no metano

Este sistema planetario fue descubierto en 2008. Créditos: Gemini Observatory/Lynette Cook.

El sistema planetario analizado está a unos 179 años luz de distancia, en la constelación de Pegaso. En su centro se encuentra una estrella denominada HR 8799, alrededor de la cual giran los planetas HR 8799 b, c, d y e. Por su parte, la estrella en cuestión se trata de una estrella de secuencia principal que data de hace unos 30 millones de años.

En el 2008, los astrónomos lograron observar de forma directa tres exoplanetas que componen el sistema planetario; a saber, HR 8799 b, c y d. No obstante, no fue hasta 2010 cuando se descubrió el cuarto exoplaneta: HR 8799 e. En este nuevo estudio, los investigadores centraron su atención en HR 8799 c, un joven planeta gaseoso de gran tamaño, que ocupa más o menos 7 veces la masa de Júpiter, completando la órbita en torno a su estrella anfitriona cada 200 años.

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Así, gracias a las observaciones con imágenes directas, fue posible confirmar la presencia de agua en la atmósfera de este joven exoplaneta. Sin embargo, los investigadores están seguros de la ausencia de metano. Al respecto, se sugiere que esto puede deberse a la mezcla presente en su atmósfera.

Finalmente, en la actualidad los astrónomos se están preparando para usar un nuevo equipo llamado Keck Planet Imager and Characterizer, que también usa óptica adaptativa y espectroscopia, pero con efectos aún mejores. De esta manera, se esperan obtener imágenes directas de planetas cuya luz sea aún más débil.

Referencia: Detecting Water in the Atmosphere of HR 8799 c with L-band High-dispersion Spectroscopy Aided by Adaptive Optics, (2018). https://doi.org/10.1016/j.astr.2018.11.020

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