AA: Terremotos estelares, midiendo la edad de otros soles

Determinación de la edad del sistema planetario HR8799 usando astrosismología ★★
A. Moya1, P.J. Amado2, D. Barrado3,1, A. García Hernández2, M. Aberasturi1, B. Montesinos1,F. Aceituno2
1Depto. de Astrofísica, Laboratorio de Astrofísica Estelar y Exoplanetas, LAEX-CAB (INTA-CSIC), Madrid, España
2Instituo de Astrofísica de Andalucía – CSIC, Granada, España
3Observatorio de Calar Alto, German-Spanish Astronomical Center,  Almería, España

1. Breve descripción del artículo

En 2008 se detectó el primer sistema planetario por el método de imagen directa (ver directamente los planetas, lo cual se puede hacer en muy pocos casos). En este sistema, se podía ver a 4 planetas de diferentes tamaños orbitando alrededor de la estrella HR 8799 (ver la imagen más abajo). En este artículo, revisamos las diferentes técnicas que se habían utilizado para determinar la edad de HR 8799. Llegamos a la conclusión de que, aunque todas parecen indicar que el sistema es joven (30 millones de años!), ninguna ofrece pruebas sólidas.

Uno de los modos de oscilación de las estrellas. La combinación de muchos de estos modos produce la pulsación que vemos en las estrellas. La simulación corresponde a B. Guenther, Universidad de St. Mary's. Y hemos accedido a ellas a través de la web de CoRoT del Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC).

Uno de los modos de oscilación de las estrellas. La simulación corresponde a B. Guenther (Universidad de St. Mary’s). Fuente: Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC).

En casos como este, la astrosismología es la única técnica de datación que puede dar resultados consistentes. Al igual que conocemos cómo es la Tierra por dentro estudiando las ondas producidas por los terremotos, también somos capaces de desentrañar la estructura interna de las estrellas midiendo las ondas sísmicas que la atraviesan. Es decir, esta rama de la astrofísica consiste en aplicar la sismología a las estrellas. Porque, aunque parezca raro, también hay terremotos en las estrellas (mirar este curioso vídeo de cómo vibran las estrellas). Y la astrosismología intenta sacar la máxima información posible de este hecho. A día de hoy, es la única técnica conocida capaz de darnos información directa del interior de las estrellas.

Desgraciadamente, en aquel momento no teníamos datos fiables pero con lo poco que teníamos pudimos concluir que, si bien una edad joven para esta estrella era posible, no era la conclusión más probable. Así, abrimos la puerta a futuros estudios astrosismológicos más detallados de este sistema.

Imagen directa de los 4 planetas orbitando alrededor de la estrella HR 8799 (marcados como b, c, d y e), uno de los pocos sistemas en los que esta técnica de detección es posible. Fuente:

Imagen directa de los 4 planetas orbitando alrededor de la estrella HR 8799 (marcados como b, c, d y e), uno de los pocos sistemas en los que esta técnica de detección es posible. Fuente:

2. ¿Qué implicaciones tiene este artículo y en qué ha sido pionero? ¿A qué preguntas ha dado respuestas?

Cuando haces imagen directa de un planeta, es decir, le haces una foto, es imposible diferenciar si lo que ves es un planeta o un objeto mayor tipo enana marrón. Para diferenciarlos, la clave es la edad del sistema, y ésta sólo la puedes saber datando la estrella que los alberga. De ahí que para el primer sistema exoplanetario observado de manera directa la clave fuese la edad. No es lo mismo haber observado tres planetas que tres enanas marrones. Nos dimos cuenta que los autores habían forzado un poco las técnicas para que saliese una edad compatible con un sistema planetario. En este artículo mostramos que sólo la astrosismología puede resolver realmente el problema y mostramos el camino. La falta de buenos datos impedía ir más allá.

3. ¿Qué instalaciones científicas has tenido que emplear para lograr el objetivo?

Para este estudio no hemos necesitado grandes instalaciones, ya que el objetivo era más la discusión que el descubrimiento. Por lo tanto todos los datos utilizados habían sido ya publicados previamente utilizando el Observatorio de Sierra Nevada, Keck, etc. Lo que sí utilizamos fueron ciertas herramientas diseñadas hace poco para astrosismología por parte del nodo español del Observatorio Virtual.

4. ¿Qué repercusiones podrían tener los resultados de este artículo en la vida diaria actual o futura?

Como casi el 100% de las investigaciones de ciencia básica, no se hizo persiguiendo un fin utilitarista concreto, sino aumentar el conocimiento global. Si el estudio de este sistema puede llegar a ser el impulso de algún desarrollo tecnológico que nos beneficie directamente en un futuro, no se puede saber. No sería la primera vez que esto ocurriera. Los estudios de ciencia básica, desde el punto de vista del beneficio material futuro son un poco como las canteras de los equipos de fútbol: tienes que formar a muchos chicos/as constantemente para que alguno cuaje. El que va a cuajar no lo puedes saber a proiri, pero cuando alguien sale, da grandes beneficios a quien lo formó. Por ejemplo: la física cuántica comenzó como ciencia básica inaplicable y ahora supone el 30% de nuestra economía.

Andrés Moya Bedón

★★ Publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS)

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Más información

  • Artículo original aquí
  • Sencilla explicación de la Astrosismología por el equipo del telescopio espacial CoRoT en el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC).
  • Más información sobre el HR 8799, los primeros exoplanetas detectados por images directa. Artículo del hallazgo
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