* 2013-07 Se detecta un exoplaneta por primera vez mediante rayos-x

Fuente: Eureka

El primer tránsito de un exoplaneta en rayos X

¿Se acuerdan del exoplaneta HD 189733b?¿No? Normal, con ese nombre. Vale, pongámonos al día. HD 189733b es un exótico júpiter caliente con una temperatura infernal en el que posiblemente llueve cristal y que hace poco saltó a la fama por poseer un fuerte color azul. Unas semanas después este planeta extrasolar vuelve a copar los titulares -es un decir- por convertirse en el primer exoplaneta cuyo tránsito se ha observado en rayos X. Hasta ahora todos los planetas detectados mediante el método del tránsito lo habían sido en ultravioleta, visible o infrarrojo, pero nunca a energías tan altas.

Las estrellas HD 189733A (arriba a la izquierda) y HD 189733B a la derecha (el objeto de abajo es otra estrella de fondo) en rayos X vista por el telescopio Chandra (K. Poppenhaeger et al.).

La detección se ha producido usando los instrumentos ACIS-S del telescopio espacial Chandra de la NASA y el EPIC del satélite XMM-Newton de la ESA. También se emplearon datos del telescopio Swift, aunque no cubren todo el tránsito. Chandra observó el sistema HD 189733 en seis ocasiones en el rango de energías 0,1-5 keV (rayos X 'blandos') en julio de 2011, mientras que XMM-Newton lo estudió una vez en abril de 2007. En principio, observar un tránsito en rayos X no parece ser nada complicado. Uno esperaría encontrar una curva de luz más o menos parecida a la que aparece en la siguiente imagen, pero a energías más altas:

¿Es eso lo que vemos en rayos X? No exactamente. La resolución temporal y la relación señal ruido a estas energías es mucho más baja que en el visible. ¿Quieres ver cómo se ve el primer tránsito de un exoplaneta en rayos X? Pues tal que así:

Observaciones de HD 189733 en rayos X (K. Poppenhaeger et al.).

¿Ves la curva en algún lado? No, ¿verdad? Bueno, está ahí, aunque cuesta encontrarla. Tras un análisis más cuidadoso de los datos, la curva aparece.

Tránsito de HD 189733b (K. Poppenhaeger et al.).

Los datos de rayos X son los triángulos que aparecen en las imágenes, superpuestos a los resultados de observaciones en el visible. Las barras de error son enormes, pero el tránsito es evidente. Es más, el tránsito en rayos X tiene una profundidad del 6-8%, frente a un 2,41% en el visible. La mayor profundidad del tránsito en altas energías se puede explicar porque el planeta presenta una atmósfera extendida que es transparente en visible pero opaca en rayos X. Es decir, el planeta se 've' más grande en rayos X que en longitudes de onda del visible. La culpa de la hinchazón atmosférica la tiene la absorción de los rayos X provenientes de la estrella por parte de elementos como el carbono, nitrógeno, oxígeno y hierro, que se encuentran en pequeñas cantidades comparados con el hidrógeno o el helio, pero que juegan un papel fundamental en la evolución atmosférica. El análisis de los resultados sugieren que la atmósfera del planeta se está perdiendo en el espacio a un ritmo 25-65% superior al que sufriría si la atmósfera no estuviera 'inflada'. Gracias a las observaciones en rayos X, la pérdida de masa se estima ahora que oscila entre cien mil y seiscientas mil toneladas por segundo. Este dato permitirá refinar los modelos teóricos sobre las atmósferas de los jupíteres calientes.

HD 189733b es un planeta de 1,138 veces la masa de Júpiter que orbita la estrella HD 189733A, situada a 19,45 pársecs del Sistema Solar. HD 189733A es una estrella de tipo solar (en concreto, de tipo espectral K0) y a su alrededor se encuentra otra estrella, una pequeña enana roja (tipo M4) denominada HD 189733B que tiene un periodo de revolución de 3200 años.

Referencias:

• K. Poppenhaeger et al., TRANSIT OBSERVATIONS OF THE HOT JUPITER HD 189733b AT X-RAY WAVELENGTHS, Astrophysical Journal.

Fuente: Microsiervos

La ESA y la NASA detectan por primera vez un planeta extrasolar usando Rayos X

Impresión artística de HD 189733b pasando frente a HD 189733a. El recuadro contiene la imagen en rayos X de la estrella en el centro, la enana blanca que la acompaña a la derecha, y otro objeto que pertenece a otro sistema solar abajo - NASA/CXC/SAO/K.Poppenhaeger et al
El método más usado por los astrónomos para detectar planetas extrasolares es el de los tránsitos, que básicamente consiste en mirar fijamente una estrella a la espera de que el paso de un planeta por delante de ella haga bajar tan sólo un poquito el brillo de esta, revelando así su presencia.
De hecho es el segundo método que hasta la fecha ha permitido detectar más exoplanetas.
Normalmente el método de los tránsitos se aplica en las longitudes de onda correspondientes al ultravioleta, al azul, al verde, al rojo, y al infrarrojo, y permite averiguar el tamaño del planeta y, en numerosos casos, algo de la composición de su atmósfera midiendo como la luz de la estrella se ve afectada al pasar a través de ella; si se combina con el método de la velocidad radial, que permite averiguar la masa del planeta, se puede estimar su densidad.
A cambio, hace falta que un planeta extrasolar pase directamente entre nosotros y la estrella que órbita para que podamos detectar esas bajadas en el brillo de esta, y además es el método que más falsos positivos da.
Pero en cualquier caso aplicándolo con cuidado nos ha permitido hacer cosas que hace apenas 20 años, cuando se confirmó la detección de los primeros planetas extrasolares, habríamos considerado impensables.
Una de ellas, por ejemplo, ha sido el poder determinar que HD 189733b, un planeta extrasolar que está a unos 63 años luz de la Tierra es de color azul oscuro visto desde el espacio mientras que su atmósfera es rojiza vista desde la superficie del planeta.

Impresión artística de HD 189733b visto desde el espacio
Y desde hace poco sabemos algo más sobre HD 189733b porque tal y como se puede leer en NASA's Chandra Sees Eclipsing Planet in X-rays for First Time hemos sido capaces de detectarlo de nuevo mediante el método de los tránsitos, pero en este caso en el rango de los rayos X, algo que sucede por primera vez en la historia de la astronomía.
Esas observaciones se han llevado a cabo con los observatorios Chandra de la NASA y el XMM Newton de la Agencia Espacial Europea, aunque en este caso usando datos ya archivados, y en realidad no tuvieron ningún problema para detectar la bajada en la cantidad de rayos X que llegan de HD 189733A, la estrella alrededor de la que orbita HD 189733b, pues estos bajan entre un 6 y un 8 por ciento, unas tres veces más que en el espectro de la luz visible.
Esto ha permitido a los científicos averiguar que la región que bloquea los rayos X es bastante mayor que la que bloquea la luz visible, lo que a a su vez les ha permitido estimar el tamaño de la atmósfera de HD 189733b y que las capas más exteriores de esta bloquean los rayos X mientras que dejan pasar la luz visible.
Lo mejor de todo esto es que comprobado que se pueden detectar los tránsitos en los rayos X ahora sólo hay que ir mirando en el espectro de los rayos X a otros planetas extrasolares que hayamos descubierto por el método de los tránsitos para ir aprendiendo un poquito más de ellos.

• Localizado un planeta tipo Tierra en la estrella más cercana al Sol, aquí al ladito como quien dice.
• Y con Kepler-61b ya son diez los exoplanetas potencialmente habitables, y eso que apenas nos hemos puesto a buscar planetas extrasolares en serio.
• Exoplanet, un catálogo de planetas extrasolares para iOS, con notificaciones de cada vez que se descubre uno nuevo.