Es poco probable que haya grandes exolunas alrededor de Kepler-1625 b y Kepler-1708 b        

Por: Max Planck Society.

07 de diciembre de 2023

Varias influencias pueden crear una señal similar a la de la luna en una curva de luz, incluso sin la presencia de una luna real. Crédito: MPS/hormesdesign.de

Hasta ahora, sólo dos de los más de 5.300 exoplanetas conocidos han proporcionado evidencia de lunas en órbita a su alrededor. En las observaciones de los planetas extrasolares Kepler-1625b y Kepler-1708b realizadas con los telescopios espaciales Kepler y Hubble, los investigadores descubrieron por primera vez rastros de tales lunas. Sin embargo, un nuevo estudio ahora plantea dudas sobre estas afirmaciones anteriores. Como informan hoy en la revista Nature Astronomy científicos del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS) y del Observatorio Sonnenberg, ambos en Alemania, las interpretaciones de las observaciones "solamente planetarias" son más concluyentes.

Para su análisis, los investigadores utilizaron su algoritmo informático Pandora, recientemente desarrollado, que facilita y acelera la búsqueda de exolunas. También investigaron qué tipo de exolunas se pueden encontrar en principio en las observaciones astronómicas modernas basadas en el espacio. Su respuesta es bastante impactante. En nuestro Sistema Solar, el hecho de que un planeta esté orbitado por una o más lunas es más la regla que la excepción: aparte de Mercurio y Venus, todos los demás planetas tienen compañeros de este tipo; En el caso del gigante gaseoso Saturno, los investigadores han encontrado hasta hoy 140 satélites naturales.

Por lo tanto, los científicos consideran probable que los planetas de sistemas estelares distantes también alberguen lunas. Sin embargo, hasta ahora sólo ha habido evidencia de tales exolunas en dos casos: Kepler-1625b y Kepler-1708b. Este bajo rendimiento no es sorprendente. Después de todo, los satélites distantes son naturalmente mucho más pequeños que sus mundos de origen y, por lo tanto, mucho más difíciles de encontrar. Examinar los datos de observación de miles de exoplanetas en busca de evidencia de lunas requiere muchísimo tiempo.

El planeta Kepler-1625b, parecido a Júpiter, fue noticia hace cinco años. Investigadores de la Universidad de Columbia en Nueva York informaron contundentes evidencias de una luna gigante en su órbita que eclipsaría a todas las lunas del sistema solar. Los científicos analizaron datos del telescopio espacial Kepler de la NASA, que observó más de 100.000 estrellas durante su primera misión de 2009 a 2013 y descubrió más de 2.000 exoplanetas. El año pasado, esta extraordinaria candidata a exoluna tuvo compañía: según los investigadores de Nueva York, otra luna gigante mucho más grande que la Tierra orbita alrededor del planeta Kepler-1708b, del tamaño de Júpiter.

Sin embargo, para detectar las lunas, los investigadores neoyorquinos y sus colegas alemanes calculan primero millones de curvas de luz "artificiales" para todos los tamaños, distancias mutuas y orientaciones orbitales imaginables de posibles planetas y lunas. Luego, un algoritmo compara estas curvas de luz simuladas con la curva de luz observada y busca la mejor coincidencia. Los investigadores de Göttingen y Sonneberg utilizaron su algoritmo de código abierto Pandora, que está optimizado para la búsqueda de exolunas y puede resolver esta tarea varios órdenes de magnitud más rápido que los algoritmos anteriores.

En el caso del planeta Kepler-1708b, el equipo alemán descubrió que los escenarios sin luna pueden explicar los datos de observación con tanta precisión como aquellos con luna. "La probabilidad de que una luna orbite alrededor de Kepler-1708b es claramente menor de lo que se había informado anteriormente", afirma Michael Hippke del Observatorio Sonneberg y coautor del nuevo estudio. "Los datos no sugieren la existencia de una exoluna alrededor de Kepler-1708b", continúa Hippke.

Hay muchos indicios de que Kepler-1625b también carece de un compañero gigante. Los tránsitos de este planeta frente a su estrella ya se habían observado anteriormente con los telescopios Kepler y Hubble. Los investigadores alemanes sostienen ahora que la variación instantánea del brillo de la estrella a través de su disco, un efecto conocido como oscurecimiento de las extremidades estelares, tiene un impacto crucial en la señal de exoluna propuesta. La extremidad del disco solar, por ejemplo, parece más oscura que el centro. Sin embargo, dependiendo de si se mira la estrella natal de Kepler-1625b a través del telescopio Kepler o Hubble, este efecto de oscurecimiento de las extremidades se ve diferente.

Esto se debe a que Kepler y Hubble son sensibles a diferentes longitudes de onda de la luz que reciben. Los investigadores de Göttingen y Sonneberg sostienen ahora que su modelización de este efecto explica los datos de forma más concluyente que una exoluna gigante. Sus nuevos y extensos análisis también muestran que los algoritmos de búsqueda de exolunas a menudo producen resultados falsos positivos. Una y otra vez, "descubren" una luna cuando en realidad sólo hay un planeta en tránsito por su estrella anfitriona. En el caso de una curva de luz como la de Kepler-1625b, la tasa de "falsos impactos" probablemente rondará el 11%.

Fuente:

https://phys.org/news/2023-12-large-exomoons-kepler-astronomers.html