Encontrar exolunas usando el bamboleo de su planeta anfitrión

Los exoplanetas no son los únicos objetos que orbitan otras estrellas; probablemente también contengan cometas y asteroides. Incluso algunos de ellos tendrán «exolunas», al menos según nuestro conocimiento actual de la física de la formación planetaria. Sin embargo, aún no hemos encontrado ninguno de estos objetos de forma concluyente, aunque ha habido indicios de la presencia de exolunas en los últimos diez años.

Un nuevo artículo de astrónomos del Observatorio Europeo Austral (ESO), publicado recientemente en el servidor de preimpresión arXiv, sugiere una forma de detectar finalmente la presencia de una exoluna, utilizando una técnica que también se utiliza comúnmente para encontrar exoplanetas.

Esta técnica es la astrometría, que mide el «bamboleo» inducido en un objeto cuando otro objeto lo orbita. En la búsqueda de exoplanetas, dicho «bamboleo» suele inducirse en una estrella, pero en el caso de las exolunas, se induciría en el propio planeta.

Desafortunadamente, detectar una señal tan diminuta sobre otra señal diminuta es extremadamente difícil. En 2018, astrónomos de Columbia, entre ellos David Kipping, conocido por su trabajo en Cool Worlds, observaron una anomalía en la señal de otro exoplaneta (un tránsito, sin duda) que creían que podría estar causada por una exoluna. Sin embargo, el hallazgo nunca se confirmó, al igual que muchos otros que han carecido de confirmación a lo largo de los años.

Sin embargo, esto podría empezar a cambiar a medida que se activen instrumentos cada vez más potentes. El artículo se centra en una tecnología llamada interferometría óptica, en la que varios telescopios ópticos, distribuidos a una pequeña distancia, combinan sus señales para aumentar la resolución del sistema global. Podría decirse que la herramienta más capaz para esto actualmente es GRAVITY, que, curiosamente, es solo el nombre del instrumento y no un acrónimo.

GRAVITY combina las señales de cuatro telescopios ópticos diferentes distribuidos alrededor del Interferómetro del Very Large Telescope (VLT) en el campus de ESO en Chile. De esta manera, permite detectar oscilaciones de tan solo 50 microsegundos de arco, lo suficientemente pequeñas como para detectar la oscilación inducida de lunas relativamente grandes (como las de un gigante gaseoso) alrededor de un planeta aún más grande que se encuentre cerca. Próximamente, recibirá una actualización conocida como PLANETES, que permitirá una resolución de 10 microsegundos de arco, lo que permitirá la detección de lunas más pequeñas que orbitan mundos más distantes.

Quizás lo más interesante es que un futuro instrumento, aún teórico, conocido como Interferómetro de Línea de Base Kilométrica, podría alcanzar una precisión de tan solo un microsegundo de arco. Esto permitiría a los astrónomos encontrar lunas con masas similares a la de la Tierra alrededor de planetas mucho más grandes. El cliché de los escritores espaciales en este momento es comparar esto con Endor en la saga de Star Wars, pero la cuestión es que algunos de esos planetas gigantes que orbitan las lunas podrían estar en las zonas habitables de sus estrellas, y si bien las estrellas en sí mismas no podrían albergar vida debido a su gran masa, sus lunas potencialmente sí podrían.

Un planeta de particular interés es β Pictoris b, un exoplaneta ubicado a unos 64 años luz de distancia y con un tamaño aproximadamente 9 veces mayor que Júpiter. Presenta una inclinación orbital inusual que muchos astrónomos creen que podría deberse a una luna aún no observada. Detectar una luna de ese tamaño requeriría una precisión de entre 10 y 15 microsegundos de arco, según los autores, justo el punto óptimo para el instrumento PLANETES cuando entre en funcionamiento, probablemente a finales de esta década.

Esta será una buena primera prueba para la idea de usar la astrometría para detectar una luna. Pero hasta entonces, aún podemos buscar alguna usando GRAVITY.

Con información de arXiv