exoplanetas

Métodos Para la Detección de Exoplanetas

METODOS PARA LA DETECCION DE EXOPLANETAS

SERGIO ALONSO
“Eclipse” – Asociación Astronómica de Rawson, Provincia de Buenos Aires.
Resumen. Desde el año 1995 hasta la fecha se llevan descubiertos unos 700 planetas ajenos a nuestro Sistema Solar
que orbitan estrellas en nuestro vecindario galáctico. Las técnicas utilizadas para su detección sonnumerosas y
diversas pero nos concentraremos básicamente en tres: la medición de las velocidades radiales, el estudio de los
tránsitos planetarios y la Astrometría. Los principios físicos en los que se basan éstas técnicas están al alcance de los
estudiantes secundarios del nivel superior. El objetivo de este trabajo es mostrar las aplicaciones prácticas de las
leyes de Kepler, la ley de GravitaciónUniversal de Newton, la ley de conservación del Momento Angular, el efecto
Doppler y otros conceptos importantes haciéndolos confluir en un campo apasionante de la Astronomía como es el
descubrimiento de exoplanetas.

1. Introducción
La búsqueda de planetas extrasolares, es decir de planetas que orbitan estrellas distintas al Sol, es un trabajo que
comenzó hace no muchos años. Antes del año1995 se tenía por cierto que debían existir muchos otros sistemas
planetarios aparte del nuestro, pero en realidad no se tenía ninguna evidencia que validara esta suposición. Pero ese
año, la utilización de una serie de nuevos instrumentos y técnicas permitieron dar con el primer planeta extrasolar,
51-Pegasi-b, que orbita a la estrella 51-Pegasi ubicada a unos 50 años-luz de nuestro SistemaSolar. Este planeta está
muy lejos y además orbita muy cerca de su estrella por lo que no es posible observarlo en forma directa. Los datos
recolectados indicaban que el planeta debía ser masivo pero de una densidad promedio muy baja, lo que implicaba
que se trataba de un planeta gigante gaseoso similar en tamaño a nuestro planeta Saturno. El hecho de que un
planeta gigante gaseoso orbitara tancerca de su estrella implicaba un serio cuestionamiento a la teoría de formación
de los sistemas planetarios que predice que los planetas gigantes gaseosos sólo pueden formarse lejos de la estrella
que orbitan. Esta controversia disparó una revisión de la teoría de formación de los sistemas planetarios y derivó en
el planteo de nuevas teorías que aún están siendo debatidas, como por ejemplo lateoría de la migración planetaria.
En los años que siguieron fueron descubiertos varios cientos de planetas gigantes gaseosos que orbitan muy cerca de
sus respectivas estrellas, demostrando que 51-Pegasi-b no es un caso extraño sino más bien un caso típico. Como la
observación directa de exoplanetas – usando telescopios – no es viable debido a las distancias y a que la luz de las
estrellastiende a ocultar a los cuerpos que la orbitan dentro de un cierto radio, las técnicas de detección que se
aplican al descubrimiento de planetas extrasolares son indirectas. Entre las técnicas más utilizadas se encuentra el
cálculo de la velocidad radial de la estrella a través del análisis del desplazamiento Doppler; la técnica de la
detección de tránsitos planetarios, es decir, el paso delplaneta por delante de su estrella; y las técnicas de
Astrometría que consisten en detectar el “cabeceo” característico de una estrella que es orbitada por un planeta. El
presente trabajo reseña cada una de estas técnicas y da las fundamentaciones teóricas respectivas. Se sintetiza en un
cuadro comparativo al final del dcumento, las ventajas y el alcance de cada una de las técnicas mencionadas. Eltelescopio espacial Hubble y otros telescopios espaciales de nueva generación como el Kepler han permitido
desarrollar técnicas observacionales con las que se obtienen los análisis fotométricos de grandes cantidades de
estrellas en forma simultánea y automatizada. Estas técnicas facilitan la detección de tránsitos planetarios pero la
cantidad de información que se recolecta es tan grande que...