Descubrimiento impactante en 2 exolunas a 7500 años luz encontradas por el Telescopio Espacial Hubble

Seguramente has visto alguna vez la Luna, el único satélite natural de la Tierra, que ilumina el cielo nocturno con su luz plateada. Pero no es la única que existe. En nuestro Sistema Solar hay más de 200 lunas, algunas de ellas tan grandes como planetas, otras con volcanes de hielo o lagos de metano.

Estas lunas son una fuente de conocimiento y asombro para los científicos, que las estudian para entender mejor el origen y la evolución de nuestro Sistema Solar y la posibilidad de vida en otros mundos.

Pero, ¿qué pasa con los otros sistemas planetarios que hay en nuestra galaxia, la Vía Láctea? ¿Tendrán también lunas orbitando alrededor de sus planetas? Estas son algunas de las preguntas que se hacen los astrónomos que buscan exolunas, es decir, lunas fuera de nuestro Sistema Solar.

Recientemente un equipo de astrónomos del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar, analizó datos provenientes de los telescopios Hubble y Kepler, descubriendo que la evidencia visual de exolunas para los planetas Kepler-1625b y Kepler-1708b, probablemente esté corrompida por la luz en uno de los telescopios.

Exolunas, entes escurridizos

En el Sistema Solar exterior, las lunas continúan brindando resultados fundamentales e ideas fascinantes sobre la ciencia planetaria. Por lo tanto, la detección de lunas alrededor de algunos de los miles de planetas extrasolares conocidos hoy en día se espera con impaciencia desde hace más de una década.

Hasta ahora, se han descubierto más de 4,000 exoplanetas, los cuales orbitan alrededor de otras estrellas, gracias a diferentes técnicas de observación. Sin embargo, detectar exolunas es mucho más difícil, ya que son más pequeñas y débiles que los planetas, y se ven afectadas por la gravedad de la estrella y el planeta al mismo tiempo.

Los científicos han propuesto varios métodos para buscar exolunas, pero el más prometedor es el de la fotometría de tránsito. Este método consiste en medir la disminución de brillo de una estrella cuando un planeta pasa por delante de ella, lo que se llama un tránsito.

Si el planeta tiene una luna, esta también puede producir un pequeño tránsito, que se puede detectar si se tiene una precisión muy alta. Para analizar estos tránsitos, se utilizan modelos matemáticos que simulan el movimiento y la interacción de la estrella, el planeta y la luna.

Posibles candidatos

Las lunas más grandes que la Tierra son raras, por ejemplo, las lunas más grandes del Sistema Solar, Ganímedes y Titán, tienen radios de aproximadamente el 40% del radio de la Tierra. Pero las exolunas de este tamaño están por debajo de los límites de detección incluso en la fotometría espacial de alta precisión.

A pesar de los esfuerzos, todavía no se ha confirmado la existencia de ninguna exoluna. Algunos candidatos han sido propuestos, pero sus datos son muy inciertos o controvertidos:

• Se ha sugerido que el planeta Kepler-1625 b, que orbita alrededor de una estrella similar al Sol, podría tener una luna del tamaño de Neptuno, lo que sería muy inusual.
• Otro candidato es el planeta Kepler-1708 b, que también podría tener una luna, pero los resultados no son concluyentes.

Estos casos requieren más observaciones y análisis para verificar si realmente se trata de exolunas o de falsas alarmas. Dada la importancia de los posibles descubrimientos de lunas extrasolares para el campo de los exoplanetas y la ciencia planetaria en general, los candidatos propuestos requieren un análisis independiente.

Métodos de detección

La búsqueda de lunas con fotometría estelar de planetas en tránsito es el único método aplicado por varios equipos de investigación. La técnica de búsqueda más prometedora parece ser el modelado fotodinámico, que maximiza la relación señal-ruido (S/N) de cualquier tránsito de exoluna que pueda estar presente.

El modelado fotodinámico de los tránsitos planeta-luna es computacionalmente muy exigente debido a la naturaleza de tres cuerpos del sistema estrella-planeta-luna y debido a los complicados cálculos involucrados en las áreas superpuestas de tres círculos.

Aunque algunos paquetes de código informático de fuente abierta cubren alguna combinación de soluciones de movimiento orbital kepleriano y ocultaciones de múltiples cuerpos, no se han adaptado para estudiar exolunas.

En el estudio los investigadores aplicaron un nuevo modelo llamado Pandora, un código fuente abierto disponible públicamente escrito en el lenguaje de programación Python, para investigar las muestras de exolunas alrededor de Kepler-1625 b y Kepler-1708 b.

Conclusiones

Las simulaciones de inyección de tránsitos en los datos originales de Kepler revelan tasas de falsos positivos de entre el 11% y el 2% para Kepler-1625 b y Kepler-1708 b, respectivamente.

Además, las señales de tránsito genuinas de grandes exolunas tenderían a exhibir evidencia bayesiana mucho mayor que estas dos afirmaciones. Concluyendo que es probable que ni Kepler-1625 b ni Kepler-1708 b estén orbitados por una gran exoluna.

La búsqueda de exolunas es un desafío fascinante para la ciencia, que podría tener grandes implicaciones para nuestra comprensión del Universo, pues podrían ser lugares habitables, con condiciones propicias para la vida, o podrían ayudarnos a reconstruir la historia de los sistemas planetarios a los que pertenecen.

Además, las exolunas podrían ser más abundantes y diversas que los exoplanetas, lo que ampliaría enormemente el horizonte de la exploración cósmica.