En 2017, el mundo de la astronomía estuvo alborotado con el anuncio de que el exoplaneta Kepler-1625b podría tener su propia luna: una exoluna. Este fue el primer indicio que alguien había visto de una exoluna, y fue seguido cinco años más tarde por otro candidato alrededor del planeta Kepler-1708b.
Hasta ahora se han descubierto más de cinco mil exoplanetas y no sabemos con certeza si alguno tiene lunas en órbita, que es lo que hizo que estos anuncios fueran tan emocionantes. Las exolunas proporcionan áreas potencialmente más habitables en las que podemos buscar vida extraterrestre, y el estudio de las lunas puede ser una valiosa ventana a la formación del planeta anfitrión.
Pero ha habido mucho debate sobre estos candidatos a exoluna, con múltiples grupos analizando los datos obtenidos de los telescopios espaciales Kepler y Hubble.
El artículo más reciente sobre el tema, publicado por astrónomos en Alemania, llega a la conclusión de que las candidatas a exoluna alrededor de Kepler-1625b y Kepler-1708b son poco probables. Trabajos anteriores también han arrojado dudas sobre la candidata a exoluna alrededor de Kepler-1625b.
Sin embargo, este no es un caso claro. David Kipping, líder del grupo que realizó ambos descubrimientos originales y profesor asistente de astronomía en la Universidad de Columbia, no está de acuerdo con el nuevo análisis. Él y su grupo están en proceso de preparar un manuscrito que responda a la última publicación.
Una aguja en un pajar
El método más común para detectar exoplanetas es el método de tránsito. Esta técnica mide el brillo de una estrella y busca una pequeña caída en el brillo que corresponde a un planeta en tránsito frente a la estrella.
La fotometría estelar se puede ampliar para buscar exolunas, un enfoque del que Kipping fue pionero. Además de la caída principal causada por el planeta, si una luna orbita el planeta, deberías poder ver una caída adicional más pequeña causada por la luna que también protege parte de la luz de la estrella.
Un ejemplo de cómo sería la detección del tránsito de una exoluna.
Como las lunas son más pequeñas, generan una señal más pequeña, lo que las hace más difíciles de detectar. Pero lo que hace que este caso particular sea aún más desafiante es que las estrellas anfitrionas Kepler-1625 y Kepler-1708 no son tan brillantes. Esto hace que la luz caiga aún más débil; de hecho, estos sistemas deben tener lunas grandes para estar dentro del umbral de lo que el telescopio espacial Kepler puede detectar.
Modelos, modelos, modelos.
Hasta que los científicos obtengan más datos de James Webb, o de futuras misiones como el lanzamiento de PLATO de la ESA, todo dependerá de lo que puedan hacer con los números existentes.
«Los aspectos aquí que son relevantes son cómo se procesan los datos en sí, qué física se aplica cuando se modelan esos datos y luego qué posibles señales falsas positivas podrían existir que podrían reproducir el tipo de señal que se está buscando. buscando”, dijo Eamonn Kerins, profesor titular de astronomía en la Universidad de Manchester que no participó en el estudio. Ars. «Creo que todo este debate se centra esencialmente en esas cuestiones», añadió.
Un fenómeno clave que necesita un modelado preciso se conoce como efecto de oscurecimiento de las extremidades estelares. Las estrellas, incluido nuestro Sol, parecen más tenues en sus bordes que en el centro debido a los efectos de la atmósfera estelar. Como esto afecta el brillo aparente de la estrella, es claramente importante entenderlo en el contexto de la búsqueda de exolunas midiendo el brillo de una estrella.
«Tenemos modelos para esto, pero no sabemos exactamente cómo se comporta una estrella específica en términos de este efecto de oscurecimiento de las extremidades estelares», dijo René Heller, autor principal del estudio y astrofísico del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar. , en una entrevista para Ars. Se puede deducir cómo se comportan las estrellas específicas, pero esto no siempre es trivial. Al incluir modelos mejorados para el oscurecimiento de las extremidades estelares, los autores descubrieron que pueden explicar señales previamente atribuidas a una exoluna.
El procesamiento de datos también es primordial, especialmente un tipo de procesamiento conocido como eliminación de tendencias. Esto tiene en cuenta la variabilidad a largo plazo en los datos de brillo causada por la variación estelar aleatoria y la variabilidad de los instrumentos, entre otras cosas. La nueva investigación muestra que el resultado estadístico, con luna o sin luna, depende en gran medida de cómo se lleva a cabo esta eliminación de tendencia.
Es más, los autores dicen que los datos obtenidos del telescopio Hubble, que es principalmente de donde proviene la afirmación de que hay una luna alrededor de Kepler-1625b, no se pueden eliminar adecuadamente y, por lo tanto, no se deben confiar en ellos para las búsquedas de exolunas.
Dos lados
Hasta que se obtengan más datos, es probable que esto siga siendo una discusión científica en curso sin una conclusión definitiva.
Kerins señala que Kipping y su equipo han sido muy mesurados en sus anuncios. “Son muy, muy cuidadosos de no afirmar que se trata de una detección irrefutable. Han realizado pruebas exhaustivas de los datos que les han proporcionado y realmente creo que la diferencia aquí está en la física que se introduce, en cómo se procesan los datos y, en última instancia, en el hecho de que el conjunto de datos de Kepler está realmente en la base. borde de encontrar exolunas”.
Heller, sin embargo, no está convencido. «Mi impresión es que en los datos de Kepler, nosotros y también otros equipos hemos hecho lo que es posible actualmente y no hay ningún objeto convincente que realmente destaque».
Las lunas superan con creces el número de planetas en nuestro propio Sistema Solar (doscientas noventa a ocho hasta la fecha), por lo que es razonable suponer que nos encontraremos con exolunas a medida que sigamos explorando los cielos. «Creo que sería bastante extraordinario si continuamos durante los próximos años y no encontramos una exoluna», dijo Kerins. «Creo que sólo puede ser cuestión de tiempo».
Astronomía de la naturaleza, 2023. DOI: 10.1038/s41550-023-02148-w
Ivan Paul es un escritor independiente que vive en el Reino Unido y está terminando su doctorado en investigación del cáncer. Está en Twitter @ivan_paul_.