Un par de astrónomos que revisan los datos de la nave espacial Kepler han descubierto el primer exomoon. La luna está en el sistema Kepler 1625 a unos 8,000 años luz de distancia, en la constelación Cygnus. Orbita al gigante gaseoso Kepler 1625b y, a diferencia de todas las lunas de nuestro Sistema Solar, esta es una "luna de gas".
Era solo cuestión de tiempo antes de encontrar un exomoon. Hemos encontrado miles de exoplanetas, gracias principalmente a la nave espacial Kepler. Y donde hay planetas, podemos esperar lunas. Pero a pesar de que parecía inevitable, el primer exomoon confirmado sigue siendo emocionante.
El exomoon es muy diferente de lo que vemos en nuestro propio Sistema Solar. Orbita un gigante gaseoso varias veces más grande que Júpiter, llamado Kepler 1625b. La evidencia preliminar indica que la luna misma, que se llama Kepler 1625b I, es una luna gaseosa y tiene aproximadamente el tamaño de Neptuno. Nada de esto existe en nuestro sistema.
"Un aspecto discordante del sistema es la magnitud del mismo". - del periódico, Teachey and Kipping, 2018.
Sin embargo, aquí es donde advertimos a nuestros lectores. Hablando estrictamente, los astrónomos han descubierto evidencia de la luna. Su existencia aún necesita ser confirmada. Pero dado que los científicos son cautelosos por naturaleza, es una apuesta segura que observaciones adicionales confirmarán que está allí.
"Si se confirma, este hallazgo podría alterar por completo nuestra comprensión de cómo se forman las lunas y de qué pueden estar hechas". - Thomas Zurbuchen, administrador asociado de la Dirección de Misión Científica de la NASA.
Alex Teachey y David Kipping son astrónomos de la Universidad de Columbia. Descubrieron la luna en los datos de Kepler que estaban analizando. Se centraron en 284 exoplanetas descubiertos por Kepler que orbitaban sus estrellas en órbitas anchas. Una órbita amplia es aquella que dura más de 30 días, y se consideran los mejores lugares para encontrar posibles exomoons. Encontraron una anomalía en esos 284 exoplanetas que sugerían que estaba presente un exomoon.
Después de que el planeta completó su tránsito de 19 horas de duración, hubo un segundo descenso en el brillo de la estrella. Esta caída es consistente con una luna, por lo que es la primera exomoon observada.
"Vimos pequeñas desviaciones y oscilaciones en la curva de luz que nos llamó la atención". - David Kipping, Universidad de Columbia.
"Este hallazgo intrigante muestra cómo las misiones de la NASA trabajan juntas para descubrir misterios increíbles en nuestro cosmos", dijo Thomas Zurbuchen, administrador asociado de la Dirección de Misión Científica de la NASA en la sede de la NASA, Washington, DC. "Si se confirma, este hallazgo podría sacudir completamente nuestra comprensión de cómo se forman las lunas y de qué pueden estar hechas ".
"Definitivamente fue un momento impactante ver esa curva de luz del Hubble". - David Kipping, Universidad de Columbia.
Después de que encontraron la anomalía en los datos de Kepler, usaron el Hubble para echar otro vistazo. La pareja pasó 40 horas de tiempo del Hubble obteniendo datos más precisos sobre la caída de la luz de la estrella madre. Después de observar el tránsito del planeta en frente de la estrella, vieron el mismo segundo chapuzón que Kepler, 3.5 horas después del tránsito del planeta.
"Vimos pequeñas desviaciones y oscilaciones en la curva de luz que nos llamó la atención", dijo Kipping.
El par de astrónomos se quedó sin tiempo antes de poder observar el tránsito completo de la luna, pero vieron algo más. El tránsito del planeta ocurrió más de una hora antes de lo previsto. Esto es consistente con el planeta y la luna en órbita alrededor de un centro de gravedad común. Esto haría que el planeta se tambalee de la misma manera que la Tierra se tambalea como la Luna orbita alrededor de la Tierra.
"Una luna compañera es la explicación más simple y natural para la segunda inmersión en la curva de luz y la desviación del tiempo de la órbita", explicó Kipping. “Definitivamente fue un momento impactante ver esa curva de luz del Hubble, mi corazón comenzó a latir un poco más rápido y seguí mirando esa firma. Pero sabíamos que nuestro trabajo era mantener la cabeza nivelada y esencialmente asumir que era falso, probando cada forma concebible en la que los datos podrían estar engañándonos ”.
Hay buenas razones para tener cuidado con la conclusión de la luna. Un segundo planeta no detectado podría ser responsable. Es posible que haya un segundo planeta allí, pero que Kepler no pueda detectarlo.
Tanto el planeta como su luna están en la zona habitable de la estrella, lo que significa que podría haber agua líquida. Pero desafortunadamente, el planeta es un gigante gaseoso y la luna es una luna gaseosa. Ninguna vida como la conocemos podría existir allí.
La pareja de astrónomos publicó su artículo en la revista Science Advances. Dicen que la luna no solo es una luna gaseosa, que es ajena a nuestro Sistema Solar, sino que también es comparable en tamaño a Neptuno. Eso es mucho más grande que las lunas de nuestro sistema. El dúo dice que la existencia de esta luna podría generar nuevas ideas sobre cómo se forman los sistemas planetarios y cómo se forman las lunas.
Los orígenes de Exomoon: ¿un objeto capturado?
Los astrónomos piensan que las lunas se forman a partir del polvo que queda de la formación del planeta. (Aunque la Luna de la Tierra puede haberse formado de manera diferente). Pero Kepler 1625b y su luna son mundos gaseosos, por lo que debe estar funcionando algún otro mecanismo de formación.
La órbita del exomoon puede inclinarse unos 45 grados con respecto al plano orbital del planeta. Si ese es el caso, entonces es similar a la luna Tritón de Neptuno. Pero los astrónomos piensan que Tritón es un Objeto del Cinturón de Kuiper capturado (KBO) en lugar de una luna que se formó a partir del mismo polvo que Neptuno. Es posible que Kepler 1625b I sea un objeto capturado en lugar de una luna clásica. Pero en el estudio, los dos astrónomos tienen cuidado al llegar a esa conclusión. Todo es bastante preliminar en este punto.
A lo largo de la conclusión del artículo, los dos astrónomos instan a la precaución. Están satisfechos con la precisión de sus datos, especialmente de los datos de seguimiento de Hubble. Y están satisfechos de que su interpretación es rigurosa. El problema es la improbabilidad del descubrimiento en comparación con cualquier cosa que sepamos. Este es un descubrimiento completamente nuevo.
En su conclusión, los dos astrónomos afirman que "Este es un análisis complicado e involucrado en el que un efecto menor no detectado, o un artefacto anómalo, podría cambiar nuestra interpretación". En resumen, son las incógnitas desconocidas las que no podemos cuantificar. Estas reservas existen porque esta sería una detección de primera clase, la primera exomoon ". Continúan diciendo que las primeras afirmaciones de exoplanetas se encontraron con gran escepticismo porque eran muy nuevas.
Hay casi 200 lunas en nuestro Sistema Solar, y eso está en un sistema con solo 8 planetas principales. No todos los planetas tienen lunas, pero el promedio matemático sigue siendo de 25 lunas por planeta. Entonces, con casi 4000 exoplanetas descubiertos, las matemáticas están de nuestro lado.
Incluso si esto resulta no ser un exomoon, los astrónomos seguirán encontrando otros exomoons candidatos. El telescopio James Webb tendrá algo que decir sobre la búsqueda. Sus poderosas capacidades de observación impulsarán la búsqueda de planetas y lunas alrededor de otras estrellas.
Es solo cuestión de tiempo antes de que encontremos uno.
- Comunicado de prensa del Hubble: "Los astrónomos encuentran la primera evidencia de una posible luna fuera de nuestro sistema solar"
- Documento de investigación: "Evidencia de un gran exomoon orbitando Kepler-1625b"
