25 may. 2014

La óptica adaptativa con la potencia para ver exoplanetas y discos protoplanetarios

Utilizando uno de los telescopios más grandes del mundo, un equipo de investigadores del Lawrence Livermore National Laboratory y otros colaboradores internacionales han seguido la órbita de un planeta que es al menos cuatro veces mayor que Júpiter.

Los científicos fueron capaces de medir la órbita de este mencionado exoplaneta , denominado Beta Pictoris b, que se encuentra a 63 años luz de nuestro Sistema Solar. Ellos lo han hecho mediante el uso del Gemini Planet Imager (GPI), un dispositivo de última generación de los denominados de óptica adaptativa de alto contraste, (AO). 
Mediante el uso de una serie de imágenes generadas por la cámara del AO, los investigadores fueron capaces de refinar la estimación de la órbita del planeta mirando dos discos alrededor de su estrella madre. Los discos, los cuales se componen de gas denso y escombros, rodean a las estrellas jóvenes, con sistemas planetarios recién formados, y se denominan discos protoplanetarios. El equipo observó que el planeta no está alineado con el disco de escombros principal de su estrella Beta Pictoris, pero sí se alinea con otro disco no alineado con la eclíptica de la estrella y posiblemente esté interactuando con él. 

Investigadores del LLNL y colaboradores internacionales han refinado
 las estimaciones de la órbita y el tamaño del exoplaneta Beta Pictoris b.

El Gemini Planet Imager capturó esta primera imagen de luz visible de Beta Pictoris b, un planeta en órbita alrededor de la estrella Beta Pictoris. Para obtener la imagen, la estrella se bloquea mediante una máscara para que su intensa luz no oculte el débil destello del planeta. De esta manera se puede ver por primera vez un exoplaneta, cosa nunca antes lograda, pues todos los otros descubrimientos (principalmente del Kepler), son indirectos.
"Nuestro objetivo es entender cómo se han desarrollado estos sistemas planetarios", dijo Lisa Poyneer, del Lawrence Livermore y una de las principales autoras del artículo que aparece en una edición reciente de Proceedings of the National Academy of Sciences, "Si Beta Pictoris b está interactuando con el disco, esto nos ayudará a entender cómo el disco de formación planetaria en nuestro propio Sistema Solar podría haber evolucionado hace mucho tiempo."
Además, el equipo predice que hay una pequeña posibilidad de que el planeta vaya a realizar un tránsito en un lapso de tiempo relativamente corto. Es decir, su cuerpo bloqueará parcialmente la luz de su primaria permitiendo hacer mediciones mucho más precisas del tamaño del planeta. Este evento se prevé que tenga una alta probabilidad de ocurrencia en las postrimerías del 2017. Poyneer concluye: "El GPI también mide el espectro del planeta, y por lo tanto su composición química. Saber de lo que está hecho y lo grande que es nos ayudará a averiguar cómo se formó”.
Durante la última década, Lawrence Livermore ha estado al frente de un equipo multi-institucional en el diseño, ingeniería, construcción y optimización del GPI; que se utiliza para obtener imágenes de alto contraste de los exoplanetas o discos de polvo junto a las estrellas brillantes. Los astrónomos (incluyendo un equipo de imágenes directas del LLNL) han logrado imágenes de un puñado de planetas extrasolares mediante la adaptación de cámaras astronómicas construidos para otros fines. Pero GPI es la primera cámara termográfica planetaria totalmente optimizada y diseñada desde cero para obtener imágenes de exoplanetas. La misma se despliega en uno de los mayores telescopios del mundo, el telescopio de 8 metros Gemini Sur en Chile.
Poyneer dijo que el equipo está evaluando cómo el sistema AO está llevando a cabo el proceso y se planea realizar los ajustes necesarios para que pueda obtener imágenes de más exoplanetas . "El sistema está funcionando muy bien y permite entrar en la nueva ciencia ya, pero estamos mejorando aún más su rendimiento", concluyó.
Otros científicos de Livermore incluyen Bruce Macintosh, ahora en la Universidad de Stanford, Brian Bauman y David Palmer. La investigación aparece en la edición en línea del 12 de mayo de PNAS.

Pf. Mariano Miguel Lanzi
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