Supertierras, un nuevo ojo os vigila

Un desenfoque perfecto. Así bautizó la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés), la primera imagen tomada por el satélite CHEOPS. ¿El objeto en el retrato? Un campo estelar centrado en HD 70843, una bola de fuego a 150 años luz de nuestro planeta. Primera prueba superada para nuestro nuevo aliado en la búsqueda de supertierras.

Lo de la imagen desenfocada fue intencionado. El telescopio a bordo de CHEOPS (acrónimo en inglés de satélite caracterizador de exoplanetas) desenfoca todas sus imágenes porque así consigue distribuir la luz de cada estrella retratada en más píxeles. De esta manera, es mucho más sensible a las variaciones de luz y puede detectar mejor la presencia de exoplanetas. Pero empecemos por el principio.

primera imagen tomada por CHEOPS

4.241 exoplanetas (y subiendo)

“A planetary system around the millisecond pulsar PSR1257 + 12”. El título de este paper, publicado en 1992, es historia de la ciencia y de la astronomía. En él, Aleksander Wolszczan y Dale Frail demostraron haber descubierto tres objetos subestelares de baja masa orbitando el púlsar PSR B1257+12. En palabras llanas, encontraron el rastro de los tres primeros planetas fuera del sistema solar. El primer exoplaneta confirmado, Dimidio, llegó en 1995; y le valió a sus descubridores, James Peebles, Michel Mayor y Didier Queloz, el Nobel de Física de 2019.

Desde entonces, el catálogo de exoplanetas no ha dejado de subir y ya vamos por 4.241. Algunos son mundos extraños en los que llueve hierro. Y otros se parecen, más o menos, a nuestra Tierra, por lo que son candidatos a albergar vida extraterrestre.

Las dos primeras décadas del siglo XXI han sido clave en el descubrimiento de exoplanetas gracias a tres misiones espaciales (Kepler K2 y TESS de la NASA y Corot de la ESA) y al trabajo de varios telescopios en la superficie de nuestro planeta, como el Wide Angle Search for Planets (WASP). Pero, ¿cómo se detecta exactamente un cuerpo sin luz propia a miles de millones de kilómetros de distancia?

Existen multitud de técnicas, pero las más utilizadas son la observación del tránsito astronómico, es decir, detectar cambios sutiles en la luz de una estrella cuando un planeta se interpone entre ella y el telescopio; y la variación en el tiempo de tránsito, que utiliza los cambios detectados en el tránsito del primer planeta descubierto para identificar otros cuerpos más pequeños.

Ahora, CHEOPS dejará de buscar para pasar a vigilar. El nuevo instrumento de la ESA volverá a los mundos ya descubiertos para analizarlos y conocerlos mejor.

imagen del telescopio CHEOPS

Qué es CHEOPS

280 kilos de masa y poco más de metro y medio de largo. Así es CHEOPS, un nuevo satélite que orbita ya la Tierra y que carga con un único instrumento: un fotómetro de alta precisión con un telescopio de apertura efectiva de 300 milímetros y un detector (CCD) que capta longitudes de onda desde el espectro visible hasta el infrarrojo cercano. Partió de la base espacial de la ESA en la Guyana Francesa el pasado 17 de diciembre y entrará en funcionamiento en las próximas semanas.

A partir de ahí, empezará sus observaciones rutinarias. Su objetivo es volver a observar algunas de las estrellas donde ya se sabe que hay exoplanetas y, en concreto, aquellas que tienen orbitando a su alrededor cuerpos de un tamaño que varía entre el de la Tierra y el de Neptuno. Es decir, planetas medianos, también conocidos como supertierras, con una masa hasta dos veces la de nuestro planeta.

La órbita elegida para CHEOPS también es particular. Gira alrededor de la Tierra a unos 700 kilómetros de altura y lo hace de tal manera que el Sol nunca entorpece sus observaciones. Es decir, siempre orbita una Tierra de noche. Desde su posición, descargará 1,2 GB de datos al día; y lo hará a través de dos antenas situadas cerca de Madrid, una en Villafranca, en el Centro Europeo de Astronomía Espacial (ESAC), y otra en Torrejón de Ardoz, perteneciente al Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial.

¿Qué va a medir CHEOPS?

Los datos de los más de 4.000 exoplanetas conocidos hasta la fecha no son precisamente abundantes. La misión de CHEOPS es poner fin a esa escasez de información. Así, el telescopio de la ESA se encargará de caracterizar con precisión el mayor número de exoplanetas posible, detallando su tamaño, su densidad y su masa, y, sobre todo, de identificar los mejores candidatos para futuras misiones en búsqueda de rastros de vida extraterrestre.

Para ello, sus instrumentos permiten medir con precisión dos valores durante el tránsito de un planeta sobre su estrella: el radio del disco planetario y la llamada velocidad radial, que permite establecer la masa mínima del objeto. Con estos dos datos, es posible estimar la densidad del cuerpo celeste. Y, con la densidad, se podrá saber si estamos ante un cuerpo rocoso, de hielo, de gas o de agua líquida.

De paso, si mientras observa los exoplanetas conocidos detecta algún cambio en su velocidad de tránsito, podrá descubrir nuevos planetas y sistemas (se cree que todas las estrellas similares al Sol tienen más de un planeta orbitando a su alrededor). Y analizando las curvas de luz de alguno de ellos, cuando sea posible, CHEOPS podrá incluso intuir de qué está compuesta la atmósfera de esos planetas.

Un nuevo ojo vigila las supertierras. Un nuevo ojo nos permitirá observar los orígenes de los planetas y avanzar en el conocimiento del espacio; y de nosotros mismos.

Imágenes | ESA/CHEOPS, HD 70843, Supertierras