Columna de Astronomía. Primera imagen de un exoplaneta tomada por el James Webb.

NOTA IMPORTANTE: Este artículo destaca imágenes y datos de investigaciones del Webb en curso, que aún no han pasado por el proceso de revisión por pares.

Seguramente, debe haber escuchado la noticia que de desarrolló días atrás: la primera imagen de un exoplaneta tomada por el James Webb, hoy, ahondaremos en ése interesante tema.

Al momento, hay 5084 exoplanetas distribuídos en 3811 sistemas planetarios y 8870 candidatos exoplanetas más. Un importante número, ¿ verdad ?.

Bien, veamos el porqué de la hazaña: en los últimos años, la NASA ha tomado muchas imágenes de exoplanetas que están a años luz de distancia. En las imágenes, los planetas a veces parecen puntos débiles junto a regiones borrosas (donde se ha sustraído la luz brillante de la estrella del planeta, usualmente por medios digitales). Ejemplos de planetas fotografiados que orbitan las estrellas brillantes Fomalhaut, HR 8799 y Beta Pictoris.

El gran desafío para la NASA es obtener imágenes de planetas similares a la Tierra que orbitan estrellas cercanas.

Porqué el “gran desafío”?. Bien, tengamos presentes que los planetas no poseen luz propia, reflejan la luz de la estrella a la cual orbitan, así que la luz proveniente de los planetas es unas 10 mil millones de veces más débiles que sus estrellas, sumemos ésto a que los planetas son al menos decenas de veces más chicos que la estrella a la que circundan, así que es una tarea más que difícil.

Finalmente el tema de la distancia: si las estrellas que tienen millones de kilómetros de diámetro, con luz propia se ven como simples puntitos en el cielo, qué se puede decir de un planeta que al orbite ??.

Ahora, por primera vez, los astrónomos han utilizado el telescopio espacial James Webb de la NASA para obtener una imagen directa de un planeta fuera de nuestro sistema solar. Este exoplaneta es un gigante gaseoso, lo que significa que no tiene superficie rocosa y no podría ser habitable.

La imagen, vista a través de cuatro filtros de luz diferentes, muestra cómo la poderosa mirada infrarroja de Webb puede captar fácilmente mundos más allá de nuestro sistema solar, señalando el camino a futuras observaciones que revelarán más información sobre los exoplanetas que nunca.

“Este es un momento transformador, no solo para Webb, sino también para la astronomía en general”, dijo Sasha Hinkley, profesor asociado de física y astronomía en la Universidad de Exeter en el Reino Unido, quien dirigió estas observaciones con un gran equipo internacional de colaboradores.

Bien, veamos la imagen que recorrió todos los portales de noticias del mundo:

 

Esta imagen muestra al exoplaneta HIP 65425 b en diferentes bandas de luz infrarroja, visto desde el telescopio espacial James Webb (imágenes de izquierda a derecha): el color morado muestra la vista del instrumento NIRCam a 3,00 micrómetros, el azul muestra la vista del instrumento NIRCam a 4,44 micrómetros, el amarillo muestra la vista del instrumento MIRI a 11,4 micrómetros y el rojo muestra la vista del instrumento MIRI a 15,5 micrómetros. Estas imágenes tienen un aspecto diferente debido a la forma en que los distintos instrumentos de Webb captan la luz. Un conjunto de velos dentro de cada instrumento, llamado coronógrafo, bloquean la luz de la estrella anfitriona para que se pueda ver el planeta. La pequeña estrella blanca en cada imagen marca la ubicación de la estrella anfitriona HIP 65426, que ha sido eliminada mediante los coronógrafos y el procesamiento de imágenes. Las formas de barras en las imágenes de NIRCam son artefactos de la óptica del telescopio, no objetos en la escena. Crédito: NASA/ESA/CSA, A Carter (UCSC), el equipo ERS 1386 y A. Pagan (STScI).

Las imágenes tienen ésta forma pues el James Webb no está pensado para observación óptica, sino, para el análisis de la luz que le llega de los objetos celestes, por éso, las fotorafías provenientes del Webb no tienen semejanza con las imágenes de otros telescopios, por ejemplo las del Hubble. De todas maneras, como ejemplo, el Hubble jamás podría haber tomado una imagen cómo ésta, por no tener la suficiente capacidad para ello.

Datos del exoplaneta: se llama HIP 65426 b (la “b” es porqué es el segundo planeta en ésa estrella, tiene de 6 a 12 veces la masa de Júpiter, y estas observaciones podrían ayudar a reducir ese margen aún más. Es tan joven como pueden ser los planetas: tiene entre 15 y 20 millones de años de edad, en comparación con los 4 500 millones de años de antigüedad de nuestro planeta Tierra.

El planeta fué descubierto en 2017 utilizando el instrumento SPHERE, instalado en el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en Chile, y tomaron imágenes de él utilizando longitudes de ondas de luz del espectro infrarrojo corto. La imagen de Webb, tomada con luz del infrarrojo medio y luz térmica infrarroja, revela nuevos detalles que los telescopios terrestres no son capaces de detectar debido al brillo infrarrojo intrínseco de la atmósfera de la Tierra.

Como el planeta está unas 100 veces más lejos de su estrella anfitriona que la Tierra del Sol, está lo suficientemente lejos de la estrella como para que Webb pueda separar fácilmente el planeta de la estrella en la imagen con el instrumento llamado “coronógrafos”, que son conjuntos de máscaras diminutas que bloquean la luz de las estrellas, lo que permite a Webb tomar imágenes directas de ciertos exoplanetas como este.

El Telescopio Espacial Nancy Grace Roman de la NASA, cuyo lanzamiento está programado para finales de esta década, demostrará un coronógrafo aún más avanzado.

El planeta HIP 65426 b es más de 10 000 veces más débil que su estrella anfitriona en el infrarrojo cercano y unas miles de veces más débil en el infrarrojo medio.

Como se ve en cada imagen de filtro, el planeta aparece como una mancha de luz con una forma ligeramente diferente. Eso se debe a las particularidades del sistema óptico de Webb y cómo traduce la luz a través de las diferentes ópticas.

Fuente: https://ciencia.nasa.gov/

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