A través del telescopio espacial James Webb, un equipo de astrónomos internacionales de la NASA obtuvo imágenes de un exoplaneta que está aproximadamente a 12 años luz de la Tierra.
Epsilon Indi Ab es considerado uno de los exoplanetas más fríos que existe.
Masa mayor a la de Júpiter
El exoplaneta, cuya masa es varias veces mayor a la de Júpiter, gira alrededor de la estrella tipo K Epsilon Indi A (Eps Ind A), que tiene casi la misma edad que el Sol, pero es ligeramente más fría.
Utilizando el espectrógrafo MIRI (del inglés Mid-Infrarred Instrument) del telescopio James Webb, el equipo observó al astro Epsilon Indi Ab.
“Mediciones indirectas”
En el pasado, los observatorios espaciales y terrestres solo habían fotografiado un pequeño número de exoplanetas.
Caroline Morley, miembro del equipo de la Universidad de Texas en Austin, declaró: “Nuestras observaciones previas de este sistema fueron mediciones indirectas de la estrella, las cuales nos permitieron deducir con anticipación que probablemente había un planeta gigante orbitando alrededor de ella”.
Similitud con Júpiter
Morley continuó diciendo: “Es por eso que nuestro equipo eligió este sistema primero para observar con Webb”.
La autora principal de la obtención de las imágenes directas, Elisabeth Matthews, profesional del Instituto Max Planck de Astronomía en Alemania, agregó: “Este descubrimiento es emocionante porque el planeta es bastante similar a Júpiter. Es un poco más cálido y tiene mayor masa, pero es más similar a Júpiter que a cualquier otro planeta que se haya fotografiado hasta ahora”.
Radiación de energía
Los exoplanetas que se habían visto hasta ahora eran, usualmente, los más nuevos y calientes, y todavía emiten gran parte de la energía que tenían cuando se formaron.
A lo largo de los años, los planetas se vuelven significativamente más tenues, lo que los hace más difíciles de ver en el espacio.
Las ventajas del telescopio James Webb
Matthews elaboró: “Los planetas fríos son muy tenues, y la mayor parte de su emisión parte del infrarrojo medio.”
“Webb está idealmente diseñado para capturar imágenes del infrarrojo medio, lo cual es extremadamente difícil de hacer desde el suelo. También necesitábamos una buena resolución espacial para separar el planeta y la estrella en nuestras imágenes, y el gran espejo que tiene Webb es extremadamente útil para eso”.
Los exoplanetas más fríos
Con una temperatura estimada de 35 °F (2 °C), Epsilon Indi Ab es uno de los exoplanetas más fríos que se haya observado.
Esto lo hace más frío que cualquier otro planeta fotografiado fuera de nuestro sistema solar y más frío que todas, excepto una, de las enanas marrones.
Condiciones atmosféricas
Los gigantes gaseosos de nuestro sistema solar son alrededor de 180 °F (100 °C) más cálidos que el planeta. Los astrónomos ahora tienen la inusual oportunidad de examinar la composición atmosférica de verdaderos análogos solares.
“Los astrónomos han estado fotografiando planetas en este sistema durante décadas; episodios de Star Trek, novelas y videojuegos como Halo se sitúan en los planetas ficticios que orbitan Epsilon Indi”, comentó Morley. “Es emocionante que podamos ver un planeta real allí nosotros mismos y comencemos a medir sus propiedades”.
Indicios de un cuerpo planetario
Epsilon Indi Ab es el 12º exoplaneta conocido más cercano a la Tierra, y el más cercano con una masa mayor que Júpiter.
Utilizando un método llamado velocidad radial, que mide la velocidad con la que un objeto se acerca o aleja de un observador, el equipo científico decidió investigar Eps Ind A porque el sistema presentaba indicios de un posible cuerpo planetario.
Más grande de lo esperado
Matthews compartió: “Aunque esperábamos fotografiar un planeta en este sistema, ya que había indicaciones de velocidad radial que sugerían su presencia, el planeta que encontramos no es el que habíamos previsto”.
“Tiene aproximadamente el doble de masa, está un poco más lejos de su estrella, y tiene una órbita diferente a la que esperábamos. La causa de esta discrepancia aún no se ha definido. La atmósfera del planeta también parece ser un poco diferente de las predicciones que teníamos. Hasta ahora, solo tenemos algunas mediciones fotométricas de la atmósfera, es decir que es difícil sacar conclusiones, pero el planeta es más tenue de lo esperado en longitudes de onda más cortas”.
Componentes atmosféricos
El equipo cree que esto podría indicar que la atmósfera del planeta contiene muchos gases como metano, monóxido de carbono y dióxido de carbono que están absorbiendo las longitudes de onda más cortas de luz. Además, podría sugerir un entorno nublado.
La caracterización de exoplanetas se beneficia enormemente de las fotografías directas. Los investigadores pueden recolectar la luz del planeta observado y evaluar su brillo en varias longitudes de onda.
Planes de volver
Hasta ahora, los científicos solo han detectado Epsilon Indi Ab en unas pocas longitudes de onda, pero planean regresar al planeta con el telescopio Webb en un futuro cercano para realizar observaciones fotométricas y espectroscópicas.
También pretenden usar Webb para encontrar otros planetas que sean similares y así poder buscar patrones en sus atmósferas y aprender cómo se forman.
El próximo telescopio espacial de la NASA llamado Nancy Grace Roman utilizará un coronógrafo para demostrar la tecnología de imagen directa, fotografiando planetas similares a Júpiter que orbitan estrellas similares al Sol.
