Los astrónomos descubren evidencia de una luna de gran tamaño que orbita un planeta del tamaño de Júpiter más allá de nuestro sistema solar

_{El descubrimiento de un segundo candidato a exoluna sugiere la posibilidad de que las exolunas sean tan comunes como los exoplanetas. Crédito: Helena Valenzuela Widerström}

Una señal de exoluna encontrada en datos de archivo sugiere la posibilidad de más descubrimientos por venir.

Los astrónomos han informado de una segunda luna de gran tamaño que orbita un planeta del tamaño de Júpiter más allá de nuestro sistema solar. Si se confirma, el avistamiento podría significar que las exolunas son tan comunes en el universo como los exoplanetas, y que, grandes o pequeñas, tales lunas son una característica de los sistemas planetarios. Pero podría ser una larga espera. El primer avistamiento de una exoluna hace cuatro años aún está pendiente de confirmación, y la verificación de este nuevo candidato podría ser igualmente larga y polémica.

El descubrimiento, publicado en Nature Astronomy , fue dirigido por David Kipping y su Cool Worlds Lab de la Universidad de Columbia, que informó sobre la primera exoluna candidata en 2018.

“Los astrónomos han encontrado hasta ahora más de 10.000 candidatos a exoplanetas, pero las exolunas son mucho más desafiantes”, dijo Kipping, quien ha pasado la última década buscando exolunas. “Son terra incógnita”.

El equipo vio a la candidata a exoluna gigante orbitando el planeta Kepler 1708b, un mundo a 5.500 años luz de la Tierra en dirección a las constelaciones de Cygnus y Lyra. Este nuevo candidato es aproximadamente un tercio más pequeño que la luna del tamaño de Neptuno que Kipping y sus colegas encontraron anteriormente orbitando un planeta similar del tamaño de Júpiter, Kepler 1625b.

Ambos candidatos a superluna probablemente estén hechos de gas que se ha acumulado bajo la atracción gravitacional causada por su enorme tamaño, dijo Kipping. Si la hipótesis de un astrónomo es correcta, las lunas pueden incluso haber comenzado la vida como planetas, solo para ser arrastradas a la órbita de un planeta aún más grande como Kepler 1625b o 1708b.

Ambas lunas están ubicadas lejos de su estrella anfitriona, donde hay menos gravedad para tirar de los planetas y arrancarles las lunas. De hecho, los investigadores buscaron planetas gaseosos gigantes y fríos en órbitas anchas en su búsqueda de exolunas precisamente porque el análogo en nuestro propio sistema solar, Júpiter y Saturno, tienen más de cien lunas entre ellos.

Si hay otras lunas, probablemente serán menos monstruosas, pero también más difíciles de detectar, dijo Kipping. “Las primeras detecciones en cualquier encuesta generalmente serán los bichos raros”, dijo. “Los grandes que son simplemente más fáciles de detectar con nuestra sensibilidad limitada”.

Las exolunas fascinan a los astrónomos por las mismas razones que los exoplanetas. Tienen el potencial de revelar cómo y dónde pudo haber surgido la vida en el universo. También son curiosidades por derecho propio, y los astrónomos quieren saber cómo se forman estas exolunas, si pueden sustentar vida y qué papel, si es que tienen alguno, juegan para hacer que sus planetas anfitriones sean habitables.

En el estudio actual, los investigadores observaron la muestra de los planetas gigantes gaseosos más fríos capturados por la nave espacial de caza de planetas de la NASA, Kepler. Después de escanear 70 planetas en profundidad, encontraron solo un candidato, Kepler 1708b, con una señal similar a la luna. “Es una señal obstinada”, dijo Kipping. «Le tiramos el fregadero de la cocina a esta cosa, pero simplemente no desaparece».

Se necesitarán observaciones de otros telescopios espaciales, como el Hubble, para verificar el descubrimiento, un proceso que podría llevar años. Cuatro años después, el primer descubrimiento de la exoluna de Kipping sigue siendo objeto de acalorados debates. En un artículo reciente, él y sus colegas mostraron cómo un grupo de escépticos puede haber pasado por alto la luna de Kepler 1625b en sus cálculos. Mientras tanto, Kipping y sus colegas continúan investigando otras líneas de evidencia.

Eric Agol, profesor de astronomía en la Universidad de Washington, dijo que duda que esta última señal resulte ser real. “Podría ser solo una fluctuación en los datos, ya sea debido a la estrella o al ruido instrumental”, dijo.

Otros sonaron más optimistas. “Esto es ciencia en su máxima expresión”, dijo Michael Hippke, un astrónomo independiente en Alemania. «Encontramos un objeto intrigante, hacemos una predicción y confirmamos el candidato a la exoluna o lo descartamos con futuras observaciones».

“Estoy muy emocionado de ver un segundo candidato a exoluna, aunque es lamentable que solo se hayan observado dos tránsitos”, agregó. «Más datos sería genial».

Detectar una luna o incluso un planeta a cientos o miles de años luz de la Tierra es todo menos sencillo. Las lunas y los planetas solo se pueden observar indirectamente cuando pasan frente a sus estrellas anfitrionas, lo que hace que la luz de la estrella se atenúe de forma intermitente. Captar una de estas fugaces señales de tránsito con un telescopio es complicado, al igual que interpretar los datos de la curva de luz. Las lunas son aún más difíciles de detectar porque son más pequeñas y bloquean menos luz.

Pero la búsqueda vale la pena, dijo Kipping, al recordar cómo la existencia de exoplanetas fue recibida con el mismo escepticismo que las exolunas en la actualidad. “Esos planetas son extraños en comparación con nuestro sistema de origen”, dijo. “Pero han revolucionado nuestra comprensión de cómo se forman los sistemas planetarios”.

Referencia: “An Exomoon Survey of 70 Cool, Giant Exoplanets and the New Candidate Kepler-1708b-i” por David Kipping, Steve Bryson, Chris Burke, Jessie Christiansen, Kevin Hardegree-Ullman, Billy Quarles, Brad Hansen, Judit Szulágyi y Alex Teachey, 13 de enero de 2022, Nature Astronomy .

Otros autores son: Steve Bryson, Centro de Investigación Ames de la NASA; Chris Burke, MIT; Jessie Christiansen y Kevin Hardegree-Ullman, Caltech; Billy Quarles, Universidad Estatal de Valdosta; Brad Hansen, Universidad de California, Los Ángeles; Judit Szulagyi, ETH Zúrich; y Alex Teachey, Colombia.