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Astrónomos hallan evidencia de una luna gigante orbitando un exoplaneta

La señal de una exoluna encontrada en datos de archivo sugiere la posibilidad de más descubrimientos por venir.

Crédito: Helena Valenzuela Widerström.

El sistema solar tiene 8 planetas oficiales, pero al menos 25 veces más lunas. Tomando esto en cuenta, podríamos tranquilamente deducir que la Vía Láctea debería estar plagada de lunas.

Sin embargo, si bien hemos confirmado casi 5000 exoplanetas (es decir, planetas fuera del sistema solar) hasta la fecha, las exolunas son escasas, por decir lo menos. Se realizó una detección tentativa en 2017; y ahora, finalmente tenemos una segunda candidata para agregar a la lista.

La candidata a exoluna ha sido nombrada Kepler-1708 b-i y está alrededor de un exoplaneta que orbita una estrella a unos 5.500 años luz de distancia. La evidencia hasta el momento sugiere que es bastante grande, alrededor de 2,6 veces el tamaño de la Tierra, probablemente gaseosa como un Neptuno bebé. Su planeta anfitrión es un poco más pequeño que Júpiter.

Esto es similar a la primera candidata a exoluna, Kepler-1625 b-i, que se encuentra a unos 8.000 años luz de distancia, tiene aproximadamente el tamaño y la masa de Neptuno (también probablemente gaseosa), y orbita un exoplaneta de hasta varias veces la masa de Júpiter. Ambos candidatos a exoluna y sus exoplanetas también están orbitando sus respectivas estrellas a distancias bastante grandes.

Ambos son muy diferentes de las lunas que tenemos aquí en casa en el sistema solar; pero eso es razonable.

«Los astrónomos han encontrado hasta ahora más de 10.000 candidatos a exoplanetas, pero las exolunas son mucho más desafiantes», dijo el astrónomo David Kipping de la Universidad de Columbia, quien también dirigió el descubrimiento de Kepler-1625 b-i con su colega Alex Teachey de Columbia. «Las primeras detecciones en cualquier sondeo generalmente serán los bichos raros. Los grandes que son simplemente más fáciles de detectar con nuestra sensibilidad limitada».

La candidata a exoluna fue revelada en una búsqueda de datos recopilados por el telescopio espacial Kepler —ahora retirado y descansando para siempre en el espacio—. La misión de Kepler era buscar exoplanetas. Esto es complicado, ya que los exoplanetas son demasiado pequeños y demasiado tenues para verlos directamente la mayor parte del tiempo; tenemos que buscarlos tratando de ver los efectos muy pequeños que tienen en sus estrellas anfitrionas.

En el caso de Kepler, esto implicó mirar las estrellas, buscando caídas regulares y muy débiles en el brillo que indiquen que algo se mueve entre nosotros y la estrella a intervalos regulares —en otras palabras, un exoplaneta en órbita—. Estas caídas muy débiles se conocen como curva de luz de tránsito.

En los datos de Kepler, y más tarde del Hubble, Kipping y Teachey identificaron una débil señal además de la curva de tránsito del exoplaneta para Kepler-1625 b-i. Luego volvieron a los datos en busca de más señales de este tipo.

Estudiaron los datos de Kepler para 70 exoplanetas. Solo un exoplaneta llamado Kepler-1625 b coincidía con una señal de exoluna; pero, dijeron los investigadores, uno muy fuerte.

«Es una señal obstinada», dijo Kipping. «Le tiramos el fregadero de la cocina a esta cosa, pero simplemente no desaparece».

Kepler-1708 b-i aún no se ha confirmado, al igual que su predecesor; de hecho, algunos astrónomos han cuestionado si Kepler-1625 b-i es una firma de exoluna, sugiriendo en cambio que la señal fue producto de una reducción de datos.

Adelantándose nuevamente a tales críticas, esta vez los investigadores han calculado la posibilidad de que la señal Kepler-1708 b-i sea un artefacto. Esta posibilidad es, dijeron, sólo del 1 por ciento.

Sin embargo, quedan preguntas. No estamos seguros de cómo se pueden formar un exoplaneta gigante gaseoso y un sistema de exoluna gaseosa; dado que no hay nada como ellos en el sistema solar, eso sugiere que el mecanismo de formación es diferente de los que formaron las lunas aquí. Quizás las lunas acumularon gas de sus exoplanetas anfitriones; o tal vez comenzaron como exoplanetas por derecho propio y fueron capturados en los campos gravitatorios de exoplanetas más grandes.

Averiguarlo requerirá más trabajo —al igual que confirmar si la detección es o no una exoluna—. Como mínimo, se necesitarán observaciones de seguimiento para ver si otro instrumento también puede detectar la señal. Pero es muy posible que la única forma en que confirmemos la detección de exolunas sea… continuando encontrando tantas, que su existencia ya no pueda ser discutida.

Luego, por supuesto, el siguiente desafío será encontrar esa rara y escurridiza bestia, la luna de una luna (subluna). Por ahora, empero, la búsqueda de exolunas continúa.

La investigación del equipo ha sido publicada en Nature Astronomy.

Fuente: EurekAlert/SciAl. Edición: MP.

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