Esta imagen del exoplaneta gigante gaseoso Epsilon Indi Ab fue tomada con el coronógrafo del Telescopio Espacial James Webb MIRI (Instrumento de Infrarrojo Medio) de la NASA. Un símbolo de estrella marca la ubicación de la estrella anfitriona Epsilon Indi A, cuya luz ha sido bloqueada por el coronógrafo, lo que da como resultado el círculo oscuro marcado con una línea blanca discontinua. Epsilon Indi Ab es uno de los exoplanetas más fríos jamás fotografiados directamente. A la luz de 10,6 micras se le asignó el color azul, mientras que a la luz de 15,5 micras se le asignó el color naranja. Credits: NASA, ESA, CSA, STScI, E. Matthews (Max Planck Institute for Astronomy)
Un equipo internacional de astrónomos que utiliza el Telescopio Espacial James Webb de la NASA ha obtenido imágenes directas de un exoplaneta a unos 12 años luz de la Tierra. El planeta, Epsilon Indi Ab, es uno de los exoplanetas más fríos observados hasta la fecha.
El planeta tiene varias veces la masa de Júpiter y orbita alrededor de la estrella de tipo K Epsilon Indi A (Eps Ind A), que tiene una edad similar a la de nuestro Sol, pero es ligeramente más fría. El equipo observó Epsilon Indi Ab utilizando el coronógrafo del MIRI (instrumento de infrarrojo medio) del telescopio espacial Webb. Hasta ahora, solo se han obtenido imágenes directas de unas pocas decenas de exoplanetas mediante observatorios espaciales y terrestres.
“Nuestras observaciones anteriores de este sistema han sido mediciones más indirectas de la estrella, que en realidad nos permitieron ver de antemano que probablemente había un planeta gigante en este sistema tirando de la estrella”, dijo Caroline Morley, miembro del equipo de la Universidad de Texas en Austin. “Es por eso que nuestro equipo eligió este sistema para observar primero con Webb”.
“Este descubrimiento es emocionante porque el planeta es bastante similar a Júpiter: es un poco más cálido y más masivo, pero es más similar a Júpiter que cualquier otro planeta que haya sido fotografiado hasta ahora”, agregó la autora principal Elisabeth Matthews del Instituto Max Planck de Astronomía en Alemania.
Los exoplanetas fotografiados anteriormente tienden a ser los exoplanetas más jóvenes y calientes que aún irradian gran parte de la energía de cuando se formaron por primera vez. A medida que los planetas se enfrían y se contraen a lo largo de su vida, se vuelven significativamente más débiles y, por lo tanto, más difíciles de fotografiar.
Un Análogo del Sistema Solar
“Los planetas fríos son muy débiles y la mayor parte de su emisión está en el infrarrojo medio”, explicó Matthews. “Webb es ideal para realizar imágenes en el infrarrojo medio, algo extremadamente difícil de hacer desde la Tierra. También necesitábamos una buena resolución espacial para separar el planeta y la estrella en nuestras imágenes, y el gran espejo Webb es extremadamente útil en este aspecto”.
Epsilon Indi Ab es uno de los exoplanetas más fríos que se han detectado directamente, con una temperatura estimada de 35 grados Fahrenheit (2 grados Celsius), más frío que cualquier otro planeta fotografiado fuera de nuestro sistema solar, y más frío que todas las enanas marrones que flotan libremente, excepto uno. El planeta es solo alrededor de 180 grados Fahrenheit (100 grados Celsius) más cálido que los gigantes gaseosos de nuestro sistema solar. Esto proporciona una oportunidad única para que los astrónomos estudien la composición atmosférica de los verdaderos análogos del sistema solar.
“Los astrónomos han estado imaginando planetas en este sistema durante décadas; los planetas ficticios que orbitan Epsilon Indi han sido el escenario de episodios de Star Trek, novelas y videojuegos como Halo”, agregó Morley. “Es emocionante ver un planeta allí nosotros mismos y comenzar a medir sus propiedades”.
No es Exactamente Como se Predijo
Epsilon Indi Ab es el duodécimo exoplaneta más cercano a la Tierra conocido hasta la fecha y el planeta más cercano con una masa mayor que Júpiter. El equipo científico eligió estudiar Eps Ind A porque el sistema mostraba indicios de un posible cuerpo planetario utilizando una técnica llamada velocidad radial, que mide los bamboleos de ida y vuelta de la estrella anfitriona a lo largo de nuestra línea de visión.
“Si bien esperábamos obtener una imagen de un planeta en este sistema, debido a que había indicaciones de velocidad radial de su presencia, el planeta que encontramos no es lo que habíamos predicho”, compartió Matthews. “Es aproximadamente el doble de masivo, está un poco más alejado de su estrella y tiene una órbita diferente a la que esperábamos. La causa de esta discrepancia sigue siendo una pregunta abierta. La atmósfera del planeta también parece ser un poco diferente a las predicciones del modelo. Hasta ahora, solo tenemos unas pocas mediciones fotométricas de la atmósfera, lo que significa que es difícil sacar conclusiones, pero el planeta es más débil de lo esperado en longitudes de onda más cortas”.
El equipo cree que esto puede significar que hay una cantidad significativa de metano, monóxido de carbono y dióxido de carbono en la atmósfera del planeta que están absorbiendo las longitudes de onda más cortas de la luz. También podría sugerir una atmósfera muy nublada.
La obtención de imágenes directas de exoplanetas es particularmente valiosa para la caracterización. Los científicos pueden recolectar directamente la luz del planeta observado y comparar su brillo en diferentes longitudes de onda. Hasta ahora, el equipo científico solo ha detectado Epsilon Indi Ab en algunas longitudes de onda, pero esperan volver a visitar el planeta con Webb para realizar observaciones fotométricas y espectroscópicas en el futuro. También esperan detectar otros planetas similares con Webb para encontrar posibles tendencias sobre sus atmósferas y cómo se forman estos objetos.
El próximo telescopio espacial Nancy Grace Roman de la NASA utilizará un coronógrafo para demostrar la tecnología de obtención de imágenes directas al fotografiar mundos similares a Júpiter que orbitan estrellas similares al Sol, algo que nunca se ha hecho antes. Estos resultados abrirán el camino para futuras misiones para estudiar mundos aún más parecidos a la Tierra.https://www.lanasa.net/universo/telescopios-espaciales/james-webb-obtiene-imagenes-directas-de-un-exoplaneta-frio-12-anos-luz-de-distancia
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