En la “Resolución computacional de la paradoja de Fermi por Carlos Cotta de la Universidad de Málaga,” 22 Julio 2009, Carlos proponía un proceso de búsqueda de vida en nuestra galaxia basado en recorrer “aleatoriamente” estrellas, buscar si tienen planetas, y observar en dichos planetas alguna señal de vida inteligente. Obviamente, todos pensamos que una búsqueda de ese tipo estará sesgada, sólo se buscará vida en las estrellas en las que esperamos que haya vida. Todavía no se sabe qué características del espectro de una estrella garantizan que tiene un sistema planetario suficientemente antiguo como para que pueda haber vida y vida inteligente. El nuevo trabajo que se ha publicado esta semana en Nature realizado por científicos del Instituto Astrofísico de Canarias (IAC) es un primer paso hacia dicho objetivo: caracterizar mediante el espectro de la luz emitida por una estrella si dicha estrella tiene planetas suficientemente antiguos como para albergar vida inteligente. Es un primer paso y este problema requerirá mucho más tiempo para ser resuelto. En español podéis leer sobre dicho estudio en muchos foros, yo recomiendo a Kanijo, “El litio, nueva clave para la búsqueda de sistemas planetarios,” Ciencia Kanija, 12 Nov. 2009, basado en una nota de prensa del IAC con el mismo título del 11 Nov. 2009. Los interesados en detalles algo más técnicos pueden recurrir a la excelente exposición de Marc Pinsonneault, “Astrophysics: A fossil record for exoplanets,” News & Views, Nature 462: 168-169, 12 Nov. 2009, o incluso al artículo técnico de Rafael Rebolo y sus coautores, que en este tipo de temas suele ser legible, Garik Israelian (IAC), Elisa Delgado Mena (IAC), Nuno C. Santos, Sergio G. Sousa (IAC), Michel Mayor, Stephane Udry, Carolina Domínguez Cerdeña (IAC), Rafael Rebolo (IAC) & Sofia Randich, “Enhanced lithium depletion in Sun-like stars with orbiting planets,” Letter, Nature 462: 189-191, 12 November 2009.

Las dos figuras que abren esta entrada son, en mi opinión, las más reveladoras de los artículos de Pinsonneault (izquierda) e Israelian et al. (derecha). Como muestra la figura de la izquierda, la abundancia de litio nos permite diferenciar entre estrellas tipo solar jóvenes y viejas. Más aún, el nuevo estudio ha encontrado que también permite diferenciar entre las que tienen planetas (sistemas planetarios) y las que parece que no los tienen. En la figura de la derecha se muestran las estrellas con planetas como puntos rojos, las que no los tienen con círculos negros y nuestro Sol con un punto negro rodeado de un círculo rojo. Como véis la abundancia de litio, con los datos actuales, parece una condición suficiente en estrellas viejas para la existencia de planetas, pero no parece, como dirían los matemáticos, una condición necesaria. Estudios futuros refinarán estos resultados y quizás cuantificarán las posibilidades de que una estrella albergue vida o incluso vida inteligente mirando sólo su espectro.

La abundancia de litio en la superficie del Sol es 140 veces menor que la habitual en una protoestrella del mismo tipo, aunque la temperatura de la zona convectiva o manto solar, debajo de la superficie hasta el borde del núcleo, no permite el consumo de litio. ¿Pasa lo mismo con otras estrellas de tipo solar? El nuevo estudio muestra que las estrellas de tipo solar presentan un porcentaje de litio muy bajo en su superficie cuando tienen planetas a su alrededor y no tan bajo cuando no los tienen.

¿Por qué la abundancia de litio superficial está relacionada con la presencia de planetas? El combustible natural de una estrella tipo solar es el hidrógeno, por lo que la abundancia de litio es un buen indicador de la edad de una estrella. Las viejas han consumido mucho hidrógeno que han convertido en elementos más masivos, como el litio. Pero la cantidad de litio encontrada en este estudio en estrellas con sistemas planetarios es mucho menor de la que se esperaría en función de su edad. ¿Dónde ha ido a parar dicho litio faltante? El poco litio en la superficie sugiere que la superficie de la estrella ha estado más caliente en el pasado (unos 2.5 millones de Kelvin) de lo que actualmente está. Se estima que decrece de unos 2 millones de Kelvin cerca del núcleo a unos 6.000 K en la superficie, siendo esta estructura térmica de la estrella bastante bien conocida gracias a los modelos teóricos y las medidas sísmicas.

¿Cómo puede haber influido el nacimiento de los planetas en un calentamiento temprano de la superficie solar? El disco de acreción alrededor de la protoestrella, a partir del cual se ha formado el sistema planetario, está en rotación y produce fricción que calienta la superficie de la estrella. Se cree que dicho calor puede ser la causa del consumo de litio. Cuando el sistema planetario se ha formado y el disco de acreción ha sido expulsado a los confines del sistema solar (formando un cinturón de Kuiper), la temperatura de la superficie  disminuye, pero el defecto de litio se sigue observando.

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Gracias al instrumento HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher) hemos descubierto 32 nuevos exoplanetas, con lo que su número ya se eleva a más de 400 conocidos”, ha explicado hoy en Madrid Michel Mayor, investigador del Observatorio de Ginebra (Suiza) que descubrió el primer planeta alrededor de una estrella distinta al Sol.

Con este hallazgo también se incrementa un 30% el número de planetas de poca masa localizados hasta ahora, la mayoría en sistemas multiplanetarios. El equipo que gestiona HARPS ha identificado 24 de los 28 planetas conocidos con masas inferiores a 20 veces la de la Tierra.

Dentro de los exoplanetas, Mayor ha destacado la importancia de identificar y realizar un catálogo de aquellos que pudieran estar localizados en zonas de habitabilidad, algo que confía suceda en los próximos años, ya que “es evidente que necesitamos este listado” para emprender otros proyectos e instrumentos que ayuden en la búsqueda de vida fuera de la Tierra.

El científico ha recordado la capacidad como detector de exoplanetas de HARPS, un espectrógrafo instalado en el telescopio de 3,6 metros del observatorio de la ESO en La Silla (Chile). Con este instrumento se han identificado cerca de 75 exoplanetas (incluidos los anunciados hoy) mediante el método de velocidad radial.

Esta técnica se basa en la detección de las variaciones en la velocidad de una estrella central debido al cambio de dirección causado por la fuerza gravitacional que ejerce un exoplaneta mientras la orbita. El estudio de las variaciones en esa velocidad permite inferir la órbita del planeta, en particular el período y la distancia a la estrella.

El descubrimiento de los 32 exoplanetas se ha anunciado conjuntamente hoy en la conferencia “Hacia Otras Tierras: perspectivas y limitaciones en la era del ELT (Telescopio Extremadamente Grande)”, que ha organizado esta semana en Oporto (Portugal) el ESO y el Centro de Astrofísica de la Universidad de Oporto (CAUP), y en el simposio internacional “Herederos de Galileo: Fronteras de la Astronomía”, que la Fundación Ramón Areces realiza en Madrid.

Reunión de astrónomos de referencia

Algunas de las figuras más relevantes en astronomía también han explicado en este simposio los últimos avances en sus respectivos campos. Así, la investigadora Kathryn Flanagan, del Space Telescope Science Institute (EE UU), ha presentado al sucesor del telescopio espacial Hubble: el James Webb Space Telescope, “que cambiará nuestra forma de ver el universo”. Cuando se lance en 2014 será el mayor observatorio astronómico que se haya enviado al espacio, con un diámetro que alcanzará los 6 metros.

El astrónomo Mike Brown, del California Institute of Technology (EE UU), ha recordado que en los confines del Sistema Solar “todavía hay muchos objetos que esperan ser descubiertos”. Brown es el descubridor de los principales cuerpos transplutonianos y el “responsable” -según comentó Jon Marcaide, coordinador del simposio y catedrático en la Universidad de Valencia- de que Plutón haya dejado de ser un planeta.

Por su parte Brian P. Schmidt, astrofísico de la Universidad Nacional Australiana, detectó la expansión acelerada del universo (mediante el estudio de supernovas o explosiones de estrellas), que ha comparado “como si se lanzara una pelota al aire y cada vez fuera más y más rápido”. El científico confía en que las nuevas generaciones de telescopios ayuden a revelar la influencia de la energía oscura en este proceso.

En el encuentro también han participado el científico Rafael Rebolo, del CSIC e Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), que encontró las primeras enanas marrones, a las que ha definido como “astros a mitad de camino entre Júpiteres y las estrellas más pequeñas, y muy interesantes por servir de puente”; así como el descubridor de los microcuasares (sistemas de dos estrellas y un agujero negro), Luis F. Rodríguez, investigador de la Universidad Autónoma de México.

Fuente: SINC

La búsqueda de vida en planetas extrasolares será “mucho” más fácil desde el punto de vista técnico tras los resultados que investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) han obtenido al medir por primera vez el espectro de transmisión de la Tierra.

¿Estamos solos en el universo? La pregunta lleva siglos formulada y es muy relevante. Por dar una respuesta inadecuada, la Iglesia quemó en febrero de 1600 a Giordano Bruno. Se le había ocurrido decir que existían multitud de sistemas solares con mundos habitados como la Tierra. Mucho antes, en el siglo IV a.C., Metrodoro de Chios, en una línea similar pero sin castigo equivalente, argumentaba que “un solo mundo en el espacio infinito sería tan extraño como una sola espiga de trigo en un gran campo sembrado”.
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¿Planeta o ‘estrella fallida’? El telescopio espacial encuentra un objeto único con una masa mayor que la de un planeta, pero menor que la de una estrella. Tiene el tamaño de Júpiter, orbita alrededor de una estrella similar al Sol y es dos veces más denso que el plomo.
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