• Home
  • Química
  • Astronomía
  • Energía
  • Naturaleza
  • Biología
  • Física
  • Electrónica
  •  science >> Ciencia >  >> Astronomía
    La misión romana de la NASA predijo encontrar 100, 000 planetas en tránsito

    Ilustración de un planeta en tránsito por su estrella anfitriona. Crédito:Laboratorio de propulsión a chorro de la NASA

    El telescopio espacial Nancy Grace Roman de la NASA creará enormes panoramas cósmicos, ayudándonos a responder preguntas sobre la evolución de nuestro universo. Los astrónomos también esperan que la misión encuentre miles de planetas utilizando dos técnicas diferentes mientras examina una amplia gama de estrellas en la Vía Láctea.

    Roman localizará estos nuevos mundos potenciales, o exoplanetas, rastreando la cantidad de luz proveniente de estrellas distantes a lo largo del tiempo. En una técnica llamada microlente gravitacional, un pico en la luz indica que puede haber un planeta. Por otra parte, si la luz de una estrella se atenúa periódicamente, podría deberse a que hay un planeta que cruza la cara de una estrella cuando completa una órbita. Esta técnica se llama método de tránsito. Empleando estos dos métodos para encontrar nuevos mundos, Los astrónomos captarán una vista sin precedentes de la composición y disposición de los sistemas planetarios de nuestra galaxia.

    Programado para su lanzamiento a mediados de la década de 2020, Roman será uno de los cazadores de planetas más prolíficos de la NASA.

    El amplio campo de visión de la misión, exquisita resolución, y una estabilidad increíble proporcionará una plataforma de observación única para descubrir los pequeños cambios en la luz necesarios para encontrar otros mundos a través de microlentes. Este método de detección aprovecha los efectos de flexión de la luz gravitacional de los objetos masivos predichos por la teoría general de la relatividad de Einstein.

    Ocurre cuando una estrella en primer plano, la lente, se alinea aleatoriamente con una estrella de fondo distante, la fuente, visto desde la Tierra. Mientras las estrellas van a la deriva en sus órbitas alrededor de la galaxia, la alineación cambia de días a semanas, cambiando el brillo aparente de la estrella fuente. El patrón preciso de estos cambios proporciona a los astrónomos pistas sobre la naturaleza de la estrella con lente en primer plano. incluyendo la presencia de planetas a su alrededor.

    Esta animación muestra un planeta cruzando frente a, o en tránsito, su estrella anfitriona y la correspondiente curva de luz que verían los astrónomos. Usando esta técnica, los científicos anticipan que Roman podría encontrar 100, 000 mundos nuevos. Crédito:Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA / Chris Smith (USRA / GESTAR)

    Muchas de las estrellas que Roman ya estará observando para el estudio de microlentes pueden albergar planetas en tránsito.

    "Los eventos de microlente son raros y ocurren rápidamente, por lo que debe mirar muchas estrellas repetidamente y medir con precisión los cambios de brillo para detectarlos, "dijo el astrofísico Benjamin Montet, Profesor de Scientia en la Universidad de Nueva Gales del Sur en Sydney. "Esas son exactamente las mismas cosas que debes hacer para encontrar planetas en tránsito, por lo que, al crear una encuesta de microlentes sólida, Roman también producirá una buena encuesta de tránsito ".

    En un artículo de 2017, Montet y sus colegas demostraron que Roman, antes conocido como WFIRST, podía atrapar más de 100, 000 planetas pasando frente a, o en tránsito, sus estrellas anfitrionas. La atenuación periódica cuando un planeta cruza repetidamente frente a su estrella proporciona una fuerte evidencia de su presencia, algo que los astrónomos suelen tener que confirmar mediante observaciones de seguimiento.

    El enfoque de tránsito para encontrar exoplanetas ha sido un gran éxito para las misiones Kepler y K2 de la NASA. que han descubierto alrededor de 2, 800 planetas confirmados hasta la fecha, y es utilizado actualmente por el Satélite de Estudio de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la NASA. Dado que Roman encontrará planetas orbitando más distantes, estrellas más tenues, Los científicos a menudo tendrán que confiar en el amplio conjunto de datos de la misión para verificar los planetas. Por ejemplo, Roman podría ver eclipses secundarios:pequeñas caídas de brillo cuando un candidato planetario pasa detrás de su estrella anfitriona, lo que podría ayudar a confirmar su presencia.

    Los métodos de detección de gemelos de microlentes y tránsitos se complementan entre sí, permitiendo a Roman encontrar una amplia gama de planetas. El método de tránsito funciona mejor para planetas que orbitan muy cerca de su estrella. Microlente, por otra parte, puede detectar planetas que orbitan lejos de sus estrellas anfitrionas. Esta técnica también puede encontrar los llamados planetas rebeldes, que no están vinculados gravitacionalmente a una estrella en absoluto. Estos mundos pueden variar desde planetas rocosos más pequeños que Marte hasta gigantes gaseosos.

    Este gráfico destaca las áreas de búsqueda de tres misiones de búsqueda de planetas:el próximo telescopio espacial Nancy Grace Roman, el satélite de estudio de exoplanetas en tránsito (TESS), y el telescopio espacial Kepler retirado. Los astrónomos esperan que Roman descubra aproximadamente 100, 000 planetas en tránsito, mundos que periódicamente atenúan la luz de sus estrellas cuando cruzan frente a ellos. Mientras que otras misiones, incluida la encuesta K2 ampliada de Kepler (no se muestra en este gráfico), han revelado planetas relativamente cercanos, Roman revelará una gran cantidad de mundos mucho más lejanos de casa. Crédito:Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA

    Se espera que aproximadamente tres cuartas partes de los planetas en tránsito que encontrará Roman sean gigantes gaseosos como Júpiter y Saturno. o gigantes de hielo como Urano y Neptuno. La mayor parte del resto probablemente serán planetas que tienen entre cuatro y ocho veces la masa de la Tierra, conocido como mini-Neptunes. Estos mundos son particularmente interesantes ya que no hay planetas como ellos en nuestro sistema solar.

    Se espera que algunos de los mundos en tránsito capturados por los romanos se encuentren dentro de la zona habitable de su estrella, o el rango de distancias orbitales donde un planeta puede albergar agua líquida en su superficie. La ubicación de esta región varía según el tamaño y el calor de la estrella anfitriona:cuanto más pequeña y fría es la estrella, cuanto más cerca esté en su zona habitable. La sensibilidad de Roman a la luz infrarroja lo convierte en una herramienta poderosa para encontrar planetas alrededor de estas estrellas naranjas más tenues.

    Roman también mirará más lejos de la Tierra que las misiones anteriores de búsqueda de planetas. El estudio original de Kepler monitoreó estrellas a una distancia promedio de alrededor de 2, 000 años luz. Vio una modesta región del cielo, totalizando unos 115 grados cuadrados. TESS escanea casi todo el cielo, sin embargo, su objetivo es encontrar mundos más cercanos a la Tierra, con distancias típicas de alrededor de 150 años luz. Roman utilizará los métodos de detección de tránsito y de microlente para encontrar planetas de hasta 26, 000 años luz de distancia.

    La combinación de los resultados de las búsquedas de planetas en tránsito y microlentes de Roman ayudará a proporcionar un censo planetario más completo al revelar mundos con una amplia gama de tamaños y órbitas. La misión ofrecerá la primera oportunidad de encontrar una gran cantidad de planetas en tránsito ubicados a miles de años luz de distancia. ayudando a los astrónomos a aprender más sobre la demografía de los planetas en diferentes regiones de la galaxia.

    "El hecho de que podamos detectar miles de planetas en tránsito con solo mirar los datos de microlentes que ya se han tomado es emocionante, "dijo la coautora del estudio, Jennifer Yee, astrofísico del Centro de Astrofísica | Harvard y Smithsonian en Cambridge, Massachusetts. "Es ciencia gratuita".


    © Ciencia https://es.scienceaq.com