Dicen que hay más de una forma de despellejar a un gato interestelar, y en astronomía hay más de una forma de encontrar exoplanetas alienígenas orbitando una estrella distante. Con el cierre reciente de la prolífica misión Kepler de la NASA y sus descubrimientos inesperados, es hora de mirar hacia el futuro, y hacia alternativas.

Bailando con la estrella

La nave espacial Kepler, y su sucesor TESS, se basa en encontrar exoplanetas por alineación fortuita. Si la órbita de un planeta extraño cruza nuestra vista de su estrella madre, entonces el planeta cruzará ocasionalmente nuestra línea de visión, causando un eclipse diminuto pero mensurable, una caída reveladora en el brillo de la estrella que revela la presencia del planeta.

Obviamente, la mayoría de los sistemas solares no tendrán alineaciones tan afortunadas, por lo que estas misiones pasan mucho tiempo mirando infructuosamente muchas estrellas. Y lo que es más, estos métodos de tránsito revelan una demografía sesgada del universo. Para aumentar mejor las posibilidades de una alineación afortunada, es mejor si el exoplaneta está cerca de su estrella; si el planeta esta muy lejos, entonces tiene que tener mucha suerte para que su órbita caiga a lo largo de nuestra línea de visión. Entonces, los tipos de planetas encontrados por una misión como Kepler darán un retrato injusto de todos los tipos de planetas que realmente existen.

Es bueno que haya más de una forma de encontrar un exoplaneta.

Todos sabemos que las cadenas de la gravedad encadenan a un planeta a su estrella. La enorme influencia gravitacional de esa estrella mantiene a su familia planetaria en órbita. Pero la gravedad funciona en ambos sentidos:a medida que los planetas giran en sus órbitas, tiran de sus estrellas madre de un lado a otro, haciendo que esas estrellas se tambaleen.

Todos los planetas hacen esto hasta cierto punto. En el caso de la Tierra, el efecto es casi insignificante, pero la gran masa de Júpiter puede tirar de nuestra estrella a una distancia mayor que el radio del propio sol. Solo por Júpiter solo, nuestro sol alcanza una velocidad de alrededor de una docena de metros por segundo, tardando más de diez años en repetir su ciclo. Toda una hazaña para un planeta humilde.

Un turno, Dos turnos

Excepto en casos extremadamente raros, en realidad, nunca llegamos a ver las estrellas vibrar y bambolearse de un lado a otro bajo las sugerencias gravitacionales de sus exoplanetas. Pero podemos ver la luz de esas estrellas y los objetos en movimiento cambiarán su luz.

Exactamente de la misma manera en que una sirena cambia de tono hacia arriba y luego hacia abajo cuando la ambulancia pasa a tu lado, la luz puede volverse más roja o más azul dependiendo de su movimiento:una fuente de luz que se mueva hacia usted aparecerá ligeramente más azul, y una luz que se aleja parece un poquito más roja.

Entonces, aunque no podemos ver la estrella en movimiento, podemos detectar el pequeño cambio en su patrón de luz a medida que el planeta hace que se acerque más y más lejos de nosotros. Este método funciona mejor cuando el planeta está directamente a lo largo de nuestra línea de visión (al igual que con el método de tránsito), pero también puede dar una señal detectable cuando no está perfectamente alineado. Mientras la estrella tenga una cantidad decente de ida y vuelta en nuestra dirección, la luz cambiará.

Por supuesto, las estrellas mismas están en movimiento a través del espacio, provocando un cambio de luz general, y las mediciones sólidas son difíciles de obtener ya que las superficies estelares se agitan, calderos hirviendo - no es exactamente la mejor fuente para obtener medidas precisas de movimientos. Pero el regular rítmico, movimientos repetidos debido a la influencia de un planeta en órbita sobresalen de una manera muy obvia, tomando la forma de una curva característica, incluso si no hemos observado el sistema durante toda una órbita de exoplanetas.

Sí, los astrónomos son tan buenos.

Revisa dos veces los exoplanetas

Eso no quiere decir que este método (llamado por varios nombres técnicos divertidos como "velocidad radial" y "espectroscopia Doppler") sea absolutamente perfecto y desbloquee instantáneamente todos los secretos científicos de un mundo alienígena. Lejos de ahi. Como cualquier otra técnica que cuelga del cinturón de herramientas científicas, hay deficiencias y limitaciones.

Para uno, el cambio de luz por sí solo no es suficiente para revelar completamente los detalles de la órbita exoplanetaria. ¿Estamos viendo un planeta relativamente pequeño perfectamente alineado con nuestra línea de visión? ¿O un planeta mucho más grande con una órbita inclinada? Ambos casos conducirían a la misma señal:necesitamos un árbitro.

Con los cientos de exoplanetas candidatos en la bolsa utilizando el método de velocidad radial, ¿cuántos de ellos también transitan frente a su estrella? Más específicamente, ahora que hemos visto un planeta una vez con una técnica, ¿Podemos atraparlo nuevamente en un seguimiento con algo como la misión TESS?

Un seguimiento no solo confirmaría los detalles del planeta (densidad, radio, etc.) también descubriría otros nuevos. Y lo que es más, Este tipo de verificaciones cruzadas son absolutamente cruciales para ayudar a descubrir sesgos ocultos y debilidades en los métodos respectivos. ¿Los métodos de tránsito y velocidad radial siempre coinciden en las propiedades de los exoplanetas que encuentran? Que no, ¿Por qué no? Para utilizar mejor los métodos de forma independiente, tenemos que examinar cuidadosamente los resultados cuando se utilizan simultáneamente.

Desafortunadamente, no podemos esperar demasiado crossover de caza de planetas. Un estudio reciente analizó los números:comenzando con cientos de candidatos etiquetados con el método de velocidad radial, sólo un par de docenas también deberían tener la suerte de estar en tránsito. De aquellos, TESS medirá solo alrededor de una docena durante su ejecución de observación de dos años. Y de esos solo unos tres serán tránsitos nunca antes vistos.

Si bien no son muchas muestras, Los datos valiosos que obtengamos seguirán siendo invaluables para las búsquedas futuras y la comprensión futura de nuestros vecinos exoplanetarios.