(ZENIT Noticias / Castelgandolfo-Ciudad del Vaticano, 21.03.2023).- Astrónomos del Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP) y del Observatorio Vaticano (OV) se unieron para estudiar espectroscópicamente más de 1.000 estrellas brillantes que se sospecha albergan sus propios exoplanetas. El equipo –que incluye a los astrónomos del OV Paul Gabor, S.J., David Brown, S.J. y Chris Corbally, S.J., y al ingeniero del OV Michael Franz– presenta ahora valores precisos de 54 parámetros espectroscópicos por estrella en el primero de una serie de artículos en la revista Astronomy & Astrophysics y pone todos sus datos a disposición de la comunidad científica. Este número sin precedentes de parámetros será esencial para interpretar la luz estelar y encontrar conexiones entre las propiedades de las estrellas y sus posibles planetas.
Las estrellas cuentan historias sobre sí mismas y, a veces, sobre sus planetas aún por descubrir. Su lenguaje es la luz. La luz estelar revela muchas propiedades físicas de una estrella, como su temperatura, presión, movimiento y composición química, entre otras. Los investigadores analizan la luz con un método denominado espectroscopia de absorción cuantitativa. Para ello, los telescopios captan la luz estelar y los espectrógrafos la descomponen por longitudes de onda en un espectro similar al arcoiris, que es la huella dactilar de la luz de la estrella. Cuando los astrónomos conocen con precisión estos parámetros, pueden utilizarlos para probar sus modelos teóricos de las estrellas. Esto revela a menudo que los modelos tienen algunas deficiencias, o que las observaciones de los espectros estelares son todavía demasiado imprecisas.
Pero a veces, revela que una estrella tiene una historia sorprendente para los astrónomos. Eso es lo que motivó a este equipo a realizar un estudio ultrapreciso de posibles estrellas que alberguen planetas. «Dado que las estrellas y sus planetas se forman juntos, surgió la pregunta de si la existencia de ciertos elementos químicos en una atmósfera estelar, o sus proporciones isotópicas o de abundancia, es indicativa de un sistema planetario», explica el profesor Klaus G. Strassmeier, autor principal, director del AIP e investigador principal del estudio.
Los astrónomos han planteado la hipótesis de que las cantidades de diferentes elementos químicos dentro de una estrella podrían indicar que la estrella tiene planetas terrestres (mundos rocosos como la Tierra o Marte), podrían sugerir edades para esos planetas e incluso podrían proporcionar pistas de que la estrella se ha «comido» algunos de sus planetas. Es necesario investigar más a fondo esta cuestión y los datos publicados ahora constituyen la base para ello.
De los más de 5.000 exoplanetas confirmados (planetas que orbitan alrededor de estrellas distintas del Sol), el 75% se descubrieron desde el espacio al observar cómo se reducía la luz de las estrellas debido al paso de planetas por delante de ellas. La misión TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA descubrió exoplanetas de esta forma. Obtuvo más exoplanetas al observar las partes del cielo más alejadas de la eclíptica (el plano en el que la Tierra orbita alrededor del Sol), denominadas polos eclípticos.
Los observatorios del hemisferio norte pueden observar el polo septentrional de la eclíptica.
Polo Eclíptico Norte Vaticano-Potsdam (VPNEP).
El estudio se concentró en el campo de observación más rico de TESS, una zona del cielo aproximadamente 4.000 veces mayor que la Luna llena. Se investigaron las aproximadamente 1.100 estrellas potencialmente planetarias de este campo. Se necesitaron hasta 1,5 horas de telescopio para captar suficiente luz de una estrella como para obtener un único espectro de alta calidad. Con varias visitas por estrella, se tardó cinco años en terminar el estudio.
Para ello se utilizaron telescopios situados en dos lugares: en Arizona, el telescopio Alice P. Lennon de la OV y el Thomas. J. Bannan Astrophysics Facility (Telescopio Vaticano de Tecnología Avanzada o VATT) alimentaron de luz al Instrumento Polarimétrico y Espectroscópico Echelle de Potsdam (PEPSI) del AIP. Estos registraron espectros de estrellas más pequeñas con una precisión sin precedentes. En Tenerife, el Observatorio STELLA (StellTELLar Activity) del AIP utilizó el Espectrógrafo Echelle STELLA para captar la luz de estrellas gigantes con una precisión menor, pero aún así elevada.
La Dra. Martina Baratella, una de las investigadoras postdoctorales del AIP que participó en el estudio, comenta: «Los espectros revelaron elementos que están entre los más difíciles de observar».
Relaciones de abundancia como la del carbono con respecto al hierro o la del magnesio con respecto al oxígeno apuntan hacia la existencia y la edad de planetas rocosos que de otro modo pasarían desapercibidos.
El profesor Strassmeier añade: «Aunque llevará tiempo analizar completamente los datos del sondeo, esperamos anunciar pronto descubrimientos posteriores».
Auguste Comte, el fundador del positivismo francés, escribió en una ocasión que nunca sabríamos de qué estaban hechas las estrellas. No sabía que la luz de las estrellas llevaba las «huellas dactilares» que podrían decirnos tanto sobre las estrellas. La creación parece estar hecha para permitirnos comprenderla, un paralelismo con lo que la revelación bíblica nos dice sobre cómo Dios quiere ser conocido».
Las principales áreas de investigación del AIP son los campos magnéticos cósmicos y la astrofísica extragaláctica. Una parte considerable de los esfuerzos del instituto se dirige al desarrollo de tecnología de investigación en los campos de la espectroscopia, los telescopios robóticos y la e-ciencia. El AIP es el sucesor del Observatorio de Berlín, fundado en 1700, y del Observatorio Astrofísico de Potsdam, fundado en 1874. Este último fue el primer observatorio del mundo que hizo hincapié explícitamente en el área de investigación de la astrofísica.
El Observatorio Vaticano (OV) es el sucesor de los observatorios establecidos y apoyados por la Santa Sede desde 1572. Su sede se encuentra en la residencia de verano del Papa en Castel Gandolfo. Gracias a la colaboración con la Universidad de Arizona en Tucson, el OV dispone de un telescopio en el Monte Graham (70 millas o 110 km al noreste de Tucson, a 10.500 pies o 3200 m sobre el nivel del mar).
Traducción del original en lengua inglesa realizada por el director editorial de ZENIT.
