Versión GIF de la animación. Créditos: M. Millar-Blanchaer, University of Toronto; R. Marchis (SETI Institute)

Gemini Observatory Press Release

Un grupo de astrónomos lanzó un video espectacular de un exoplaneta moviéndose en su órbita alrededor de una estrella distante. Una serie de imágenes capturadas entre noviembre de 2013 y abril de 2015 muestran al exoplaneta Beta Pictoris “b” (β Pic b) a medida que se mueve durante un año y medio de los 22 años que demora el planeta en completar una orbita alderedor de su estrella madre.

Descubierto en 2008, Beta Pictoris “b” es un planeta gaseoso gigante con una masa entre 10 a 12 veces la de Júpiter, y con una órbita más o menos similar al diámetro de la órbita de Saturno. Es parte de un sistema complejo y dinámico que incluye cometas, nubes de gas orbitales, y un enorme disco de escombros que en nuestro Sistema Solar podría extenderse desde la órbita de Neptuno hasta cerca de dos mil veces la distancia del Sol a la Tierra. Como el planeta interactúa gravitacionalmente con el disco, el sistema provee a los astrónomos un laboratorio ideal para probar teorías sobre la formación de sistemas planetarios más allá de nosotros.

Maxwell Millar-Blanchaer, candidato a PhD en el Departamento de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Toronto, es el autor principal de una investigación científica que será publicada el 16 de septiembre en el Astrophysical Journal. El documento describe observaciones del sistema de Beta Pictoris realizadas con el Captador de Imágenes de Planetas de Gemini (GPI por sus siglas en inglés). GPI es un instrumento instalado en el telescopio de Gemini Sur, ubicado cerca de La Serena en la Cuarta Región, Chile.

“Las imágenes en la serie representan las mediciones más precisas de la posición del planeta jamás logradas”, dice Millar-Blanchaer. “Además, con GPI, somos capaces de ver tanto el disco del sistema como el planeta al mismo tiempo y en forma precisa. Con nuestro conocimiento combinado sobre el disco y el planeta, estamos realmente en condiciones de tener una idea sobre la arquitectura del sistema y cómo todo interactúa”.

En la publicación, se incluyen detalles sobre las mediciones de la órbita del exoplaneta y el anillo del material que rodea la estrella, la cual ilumina la relación dinámica entre ambos. También incluye la medición más exacta lograda hasta el momento sobre la masa de Beta Pictoris y muestra que es muy improbable que Beta Pictoris b vaya a pasar directamente entre nosotros y su estrella madre.

“Es notable que Gemini no sólo sea capaz de entregarnos una imagen directa de los exoplanetas, sino también ser capaz de realizar una película de ellos orbitando su estrella principal”, indica Chris Davis, director de la división de astronomía de la Fundación Nacional de las Ciencias (NSF por sus siglas en inglés), la cual es una de las cinco organizaciones internacionales que permiten la operación y mantenimiento de los telescopios gemelos de Gemini. “Beta Pictoris es una estrella especial. El disco de polvo y gas que actualmente están formando los planetas, fue uno de los primeros en ser observado y es un laboratorio fabuloso para el estudio de los jóvenes sistemas solares”.

Los astrónomos han descubierto cerca de dos mil exoplanetas en las dos décadas pasadas, pero la mayoría ha sido detectado con instrumentos que usan métodos de detección de tránsito –como el telescopio espacial Kepler-, en el cual los astrónomos detectan un leve descenso en el brillo de una estrella, cuando un planeta extrasolar tránsita o pasa entre nosotros y la estrella, pero no ven el exoplaneta directamente.

Con GPI los astrónomos obtienen una imagen real del planeta –una hazaña notable tomando en cuenta que un mundo que orbita una estrella lejana, suele aparecer millones de veces más débil que su estrella madre. Esto es posible porque la óptica adaptiva de GPI incrementa la nitidez de la imagen de la estrella objetivo, mediante la cancelación de la distorsión causada por la atmósfera de la Tierra; entonces, se bloquea la imagen brillante de la estrella con un dispositivo llamado coronógrafo, revelando el exoplaneta.

Laurent Pueyo, co-autor del artículo y miembro del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, señaló: "Es una suerte que hayamos capturado a Beta Pictoris b justo cuando se daba la vuelta -como lo vemos desde nuestro punto de vista-, detrás de Beta Pictoris. Esto significa que podemos hacer más observaciones antes de que llegue demasiado cerca de su estrella madre y eso nos permitirá medir su órbita aún con mayor precision”.

GPI es un instrumento innovador que fue desarrollado por un equipo internacional liderado por el profesor Bruce Macintosh de la Universidad de Stanford, y el professor James Graham de la Universidad de California Berkeley (ex director del Instituto Dunlap de Astronomía y Astrofísica).

En agosto de 2015, el equipo anunció su primer descubrimiento de exoplanetas: un joven exoplaneta similar a Júpiter, designado como 51 Eri b. Es el primer exoplaneta en ser descubierto como parte del Rastreo de Exoplanetas de GPI (GPIES por sus siglas en inglés), que se centrará en observar 600 estrellas durante los próximos tres años.

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