Mirar directamente a las estrellas es una mala manera de encontrar planetas que orbitan alrededor de soles lejanos, pero utilizando una nueva técnica, los científicos ahora pueden tamizar la luz de las estrellas para encontrar nuevos exoplanetas millones de veces más tenues que sus estrellas madre.
"Estamos cegados por esta luz estelar", dice Ben R. Oppenheimer, curador del Departamento de Astrofísica del Museo Americano de Historia Natural e investigador principal del Proyecto 1640. "Una vez que podemos ver estos exoplanetas, podemos determinar los colores que emiten". , las composiciones químicas de sus atmósferas, e incluso las características físicas de sus superficies. En última instancia, las mediciones directas, cuando se realizan desde el espacio, se pueden utilizar para comprender mejor el origen de la Tierra y buscar signos de vida en otros mundos ".
Utilizando métodos de detección indirecta, los astrónomos han encontrado cientos de planetas orbitando otras estrellas. Sin embargo, la luz que emiten las estrellas es de decenas de millones a miles de millones de veces más brillante que la luz reflejada por los planetas.
Project 1640 es un sistema avanzado de imágenes de telescopio, compuesto por el sistema, instrumentos y software de óptica adaptativa más avanzado del mundo. El proyecto opera en el Telescopio Hale de 200 pulgadas en el Observatorio Palomar de California. Los ingenieros del Museo Americano de Historia Natural, el Instituto de Tecnología de California y el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA trabajaron más de seis años desarrollando el nuevo sistema.
La atmósfera de la Tierra causa estragos con la luz de las estrellas. El calentamiento y enfriamiento de la atmósfera produce turbulencias que crean un efecto de parpadeo en la luz puntual de una estrella. La óptica dentro de un telescopio también deforma la luz. Los instrumentos que componen el Proyecto 1640 manipulan la luz de las estrellas deformando un espejo más de 7 millones de veces por segundo para contrarrestar el parpadeo. Esto produce una imagen infrarroja cristalina de la estrella con una precisión menor que un nanómetro; aproximadamente 100 veces más pequeño que una bacteria típica.
"La obtención de imágenes de planetas directamente es sumamente desafiante", dijo Charles Beichman, director ejecutivo del Instituto de Ciencias ExoPlanet de la NASA en el Instituto de Tecnología de California. "Imagínese tratando de ver una luciérnaga girando alrededor de un reflector a más de mil millas de distancia".
Un coronógrafo, construido por el Museo Americano de Historia Natural, atenúa ópticamente la estrella dejando otros objetos celestes en el campo de visión. Otros instrumentos ayudan a crear un "eclipse artificial" dentro del Proyecto 1640. Solo aproximadamente el medio por ciento de la luz original permanece en forma de fondo moteado. Estas manchas aún pueden ser cientos de veces más brillantes que los planetas oscuros. Los instrumentos controlan la luz de las motas para atenuar aún más su brillo. Lo que el instrumento crea es un agujero oscuro donde la estrella había estado mientras dejaba la luz reflejada desde cualquier planeta. La coordinación del sistema es extremadamente importante, dicen los investigadores. Incluso la fuga de luz más pequeña ahogaría la luz increíblemente tenue de los planetas que orbitan una estrella.
Por ahora, el Proyecto 1640, el sistema de imágenes de contraste más avanzado y avanzado del mundo, se centra en estrellas brillantes relativamente cercanas a la Tierra; a unos 200 años luz de distancia. Su encuesta de tres años incluye planes para obtener imágenes de cientos de estrellas jóvenes. Es probable que los planetas que encuentren sean cuerpos muy grandes, del tamaño de Júpiter.
"Cuanto más aprendemos sobre ellos, más nos damos cuenta de cuán diferentes sistemas planetarios pueden ser de los nuestros", dijo el astrónomo del Laboratorio de Propulsión a Chorro Gautam Vasisht. “Todas las indicaciones apuntan a una tremenda diversidad de sistemas planetarios, mucho más allá de lo que se imaginó hace solo 10 años. Estamos al borde de un nuevo campo increíblemente rico ”.
Lea más sobre el Proyecto 1640: http://research.amnh.org/astrophysics/research/project1640
Leyenda de la imagen: dos imágenes de HD 157728, una estrella cercana 1.5 veces más grande que el Sol. La estrella está centrada en ambas imágenes, y su luz ha sido eliminada principalmente por el sistema de óptica adaptativa y el coronógrafo. La luz de las estrellas restante deja un fondo moteado contra el cual no se pueden ver los objetos más débiles. A la izquierda, la imagen se realizó sin el control ultra preciso de luz estelar que el Proyecto 1640 es capaz de hacer. A la derecha, el sensor de frente de onda estaba activo y se formó un agujero cuadrado más oscuro en la luz estelar residual, lo que permite ver objetos hasta 10 millones de veces más débiles que la estrella. Las imágenes se tomaron el 14 de junio de 2012 con el Proyecto 1640 en el telescopio Hale de 200 pulgadas del Observatorio Palomar. (Cortesía del Proyecto 1640)
