El Hubble detecta dióxido de carbono en un planeta extrasolar

Sunday, December 21, 2008

El telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA ha descubierto dióxido de carbono en la atmósfera de un planeta que está en órbita de otra estrella. Este es un importante paso hacia el hallazgo en otros mundos de biomarcadores químicos de la vida tal como la conocemos. El planeta HD 189733b, del tamaño de Júpiter, está demasiado caliente para la vida. Pero lo importante de las nuevas observaciones del Hubble es que demuestran que es posible detectar la química básica de la vida en planetas que orbitan otras estrellas.

Los compuestos orgánicos también pueden derivar de los procesos de la vida, y su detección en un planeta de tipo terrestre podría proporcionar algún día la primera evidencia de vida más allá de la Tierra. Las observaciones anteriores de HD 189733b con el Hubble y con el telescopio espacial Spitzer habían detectado vapor de agua. A principios de este año el Hubble encontró metano en la atmósfera del planeta.

Es emocionante que el Hubble nos esté permitiendo ver moléculas y analizar las condiciones, la química y la composición de atmósferas en otros planetas”, dice el investigador Mark Swain, del Jet Propulsion Laboratory en Pasadena, EEUU. “Gracias al Hubble estamos entrando en una era en la que pronto sabremos mucho más acerca de las moléculas en otros planetas”. Un equipo internacional de astrónomos usó la cámara del Hubble NICMOS (siglas de Cámara de Infrarrojo Cercano y Espectrómetro Multiobjeto) para estudiar la luz infrarroja emitida desde el planeta, que está a 63 años luz de distancia. Los gases en la atmósfera del planeta absorben luz de ciertas longitudes de onda procedentes del interior caliente del planeta. El equipo identificó no sólo dióxido de carbono, sino también monóxido de carbono. Las moléculas dejan su huella espectral única en la radiación procedente del planeta que alcanza la Tierra. Esta es la primera vez que se obtiene un espectro de emisión en el infrarrojo cercano de un planeta extrasolar.

El dióxido de carbono es lo que más nos emociona, porque es una molécula que en las circunstancias adecuadas podría tener una conexión con la actividad biológica, como la tiene en la Tierra”, dice Swayn. “El mero hecho de que seamos capaces de detectarla y de estimar su abundancia es importante de cara al esfuerzo a largo plazo de caracterizar planetas, tanto para averiguar de qué están hechos como para descubrir si podrían albergar vida”.


Este tipo de observación se realiza mejor en planetas con órbitas puestas de canto en relación a la Tierra, porque pasan de forma rutinaria delante y después detrás de su estrella, fenómeno conocido como eclipse. El planeta HD 189733b pasa detrás de su estrella compañera una vez cada 2,2 días. Esto permite ‘restar’ la luz de la estrella (cuando el planeta está detrás de la estrella) de la del planeta y la estrella juntos, aislando así la emisión del planeta solo y haciendo posible un análisis químico de su atmósfera en su lado diurno.

Swayn está usando así el eclipse del planeta para analizar el lado diurno del planeta, que contiene las partes más calientes de su atmósfera. “Empezamos a encontrar las moléculas y a averiguar cuántas de ellas hay para ver los cambios entre el lado diurno y nocturno”, dice Swain.

Esta exitosa demostración de que es posible analizar la luz de infrarrojo cercano emitida por un planeta es muy alentadora para los astrónomos que esperan usar el telescopio espacial de la NASA/ESA/CSA James Webb, cuando sea lanzado en 2013. Las moléculas que sirven como biomarcadores se ven mejor en longitudes de onda del infrarrojo cercano.

Los astrónomos ansían usar el JWST para buscar espectroscópicamente biomarcadores en un planeta terrestre del tamaño de la Tierra, o una súper-Tierra de masa varias veces superior a la de nuestro planeta. Swain y sus colegas planean ahora buscar moléculas biomarcadores en las atmósferas de otros planetas extrasolares. También planea usar estas moléculas para estudiar los cambios que podrían tener lugar en las atmósferas de planetas extrasolares, para aprender algo sobre el clima en estos mundos distantes.

La co-investigadora Giovanna Tinetti, del University College London, añade: “En los planetas terrestres de nuestro sistema solar, el dióxido de carbono juega un papel crucial en la estabilidad del clima. En la Tierra, el dióxido de carbono es uno de los ingredientes de la fotosíntesis y un elemento clave en el ciclo del carbono. Nuestra observación representa una gran oportunidad para entender el papel del dióxido de carbono en las atmósferas de los planetas tipo Júpiters calientes”.

Imégenes propiedad: ESA, NASA, M. Kornmesser (ESA/Hubble) and STScI

Fuente: ESA

Astrónomos españoles observan con el Hubble las estrellas más gigantescas

Tuesday, December 2, 2008

Dos de las estrellas más masivas de nuestra galaxia, hasta hace poco rodeadas de misterio, han sido observadas con un detalle sin precedentes por el telescopio Hubble, de la Agencia Espacial Europea (ESA) por un grupo internacional de astrónomos liderado por investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA). La imagen muestra un par de estrellas gigantescas, WR 25 y Tr16-244, situadas en el cúmulo abierto Trumpler 16. Este cúmulo está inserto en la Nebulosa Carina, una inmensa masa de gas y polvo a unos 7.500 años luz de la Tierra. La nebulosa Carina contiene varias estrellas ultra-calientes, incluyendo estos dos sistemas estelares y la famosa estrella azul Eta Carinae, la de mayor luminosidad confirmada.

Estas estrellas son muy brillantes y producen cantidades increíbles de calor; emiten la mayor parte de su radiación en el ultravioleta, y aparecen de color azul. Son tan potentes que consumen su hidrógeno más rápido que otros tipos de estrellas, lo que las lleva a una vida del estilo ‘vive rápido, muere joven’.

WR 25, en el centro de la imagen, es la más brillante. La vecina Tr16-244 es la tercera más brillante, justo encima y a la izquierda de WR 25.La segunda más brillante, a la izquierda de WR 25, es una estrella de baja masa situada mucho más cerca de la Tierra que la nebulosa Carina. Las estrellas como WR 25 y Tr16-244 son relativamente raras comparadas con otros tipos estelares, más fríos. A los astrónomos les interesan porque se las relaciona con nebulosas de formación estelar, e influyen en la estructura y evolución de las galaxias.

WR 25 es probablemente la más masiva e interesante de las dos. Su auténtica naturaleza fue puesta de manifiesto hace dos años, cuando un grupo internacional de astrónomos encabezado por Roberto Gamen, entonces en la Universidad de La Serena en Chile, descubrió que está compuesta de al menos dos estrellas. La mayor es una estrella Wolf Rayet cuya masa podría ser 50 veces superior a la de nuestro Sol. Este objeto está perdiendo materia rápidamente: sus poderosos vientos estelares han expulsado ya la mayoría de sus capas externas, ricas en hidrógeno. Su compañera binaria, más mundana, es probablemente la mitad de masiva que la estrella Wolf Rayet, y completa un giro a su alrededor cada 208 días.

Las estrellas masivas se forman habitualmente en cúmulos compactos. A menudo las estrellas individuales están físicamente tan próximas entre sí que es muy difícil observarlas como objetos separados con los telescopios. Estas observaciones del Hubble han mostrado que el sistema estelar Tr16-244 es en realidad una estrella triple.

Dos de las estrellas en este sistema están tan próximas entre sí que parecen un único objeto, pero la Cámara Avanzada del Hubble para barridos del cielo las muestra como dos estrellas (ver la imagen separada). La tercera estrella tarda decenas o cientos de miles de años en orbitar las otras dos. Estas estrellas masivas dobles y triples son tan brillantes, y sus componentes están tan próximos, que es especialmente difícil analizar las propiedades de las estrellas masivas.

La radiación de WR 25 y Tr16-244 es probablemente la causa de que se evapore una burbuja gigante de gas dentro de la nebulosa Carina, mientras que al mismo tiempo estimula, posiblemente, la formación de nuevas estrellas (ver la imagen). Se cree también que la radiación es responsable de la interesante forma del glóbulo, ya mostrada en imágenes previas del Hubble y que parece una mano con un prominente dedo apuntando hacia WR 25 y Tr16-244.

Estas nuevas observaciones han sido obtenidas por un equipo que incluye a astrónomos de instituciones estadounidenses, chilenas, españolas y argentinas, y que lidera Jesús Maíz Apellániz, del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA), en Granada. Además del Hubble, el grupo ha recurrido a observatorios en España, Chile y Argentina para elaborar un amplio catálogo de observaciones de todas las estrellas masivas de la galaxia observables en el visible.

El telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA.

Imágenes propiedad: NASA, ESA and Jesús Maíz Apellániz (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Spain)

Fuente: ESA

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