Durante siglos, los humanos se han preguntado si los planetas existen alrededor de otras estrellas y soñaron con cómo podrían ser estos mundos alienígenas.
Finalmente, la tecnología comenzó a ponerse al día con nuestra imaginación. A pesar de muchos falsos comienzos y callejón sin salida durante todo ese tiempo, Los astrónomos anunciaron el primer descubrimiento de exoplanetas en 1992. Estos planetas no eran como la Tierra, ni estaban orbitando una estrella como el Sol, pero se confirmó que existían. Fue la primera evidencia encontrada de los mundos más allá de los de nuestro sistema solar.
Pero hay un argumento de que la primera evidencia se obtuvo años antes, en 1988, cuando los astrónomos anunciaron la detección de un planeta alrededor de la cercana estrella Gamma Cephei A, a 45 años luz de la Tierra. Esa afirmación se retractó más tarde debido a la incertidumbre en los datos. En 2003, sin embargo, Otras observaciones mostraron que el planeta realmente existía. Seguramente este Fue la primera evidencia de mundos alienígenas, o tantos libros de texto y artículos te harían creer.
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Pero eso tampoco es muy cierto. En un artículo publicado en las Actas de una conferencia astronómicaEl astrónomo estadounidense Ben Zuckerman demostró que La primera evidencia se encontró mucho antes que eso.
En 1917, el astrónomo holandés-estadounidense Adriaan Van Maanen buscaba estrellas que estuvieran cerca del sol en el espacio. Para hacer esto, buscó estrellas que tuvieran un alto movimiento adecuado, lo que significa que se movieron más rápidamente en el cielo que las estrellas a su alrededor. La idea es que las estrellas más cercanas a la Tierra parecen moverse más rápido que las más lejos, justo cuando los árboles junto a un camino parecen pasar más rápido que las colinas distantes cuando estás en un automóvil.
Encontró unoy resultó ser raro. Las observaciones en ese momento indicaron que estaba decentemente cerca de nosotros, a unos 13 años luz de distancia. (Las medidas modernas lo pusieron en 14.1.) Pero eso no tenía sentido: Estas observaciones también indicaron que era una estrella calientemás caliente que el sol, y esos tipos de estrellas son muy luminales. Sin embargo, este, más tarde llamado Van Maanen 2, era demasiado tenue. Basado solo en la temperatura, debería haber estado entre las estrellas más brillantes visibles en el cielo, ¡pero en cambio fue tan débil que no se podía ver sin un telescopio!
Durante las próximas dos décadas, este misterio se resolvió. Van Maanen 2 es un ejemplo de un enano blanco, el remanente de una estrella de masa relativamente baja como el sol después de que agota todo el combustible nuclear en su núcleo, luego se expande en un gigante rojo hinchado y quita sus capas externas. Lo que queda es el núcleo estelar caliente expuesto al espacio. Desde la distancia parece una estrella ordinaria, y su temperatura imita la de una con una masa mucho más alta. Tal enano blanco es pequeño pero extraordinariamente denso, apretando tanta masa como nuestro sol en un orbe solo sobre el tamaño de la tierra. Un centímetro cúbico de material enano blanco aproximadamente del tamaño de un troquel de seis lados puede pesar tanto como una métrica tonelada—Estre se trata 100,000 veces Tan denso como el plomo.
Van Maanen 2 es el enano blanco solitario más cercano al sol, por lo que se estudia bastante intensamente. (Otros dos están más cerca pero órbitan otras estrellas). Los enanos blancos son tan débiles que se vuelven difíciles de estudiar a mayor distancias, y tener una tan cercana es una bendición para la astrofísica.
Pero tales estudios revelaron otro misterio sobre esta estrella. Los astrónomos pueden examinar muchas características de un objeto cósmico creando un espectro, rompiendo su luz entrante en muchas longitudes de onda individuales (o colores). Diferentes elementos y moléculas absorben la luz en longitudes de onda muy específicas, por lo que es posible medir la presencia de dicho material en las estrellas buscando áreas del espectro donde hay menos luz. (Estas características se llaman líneas de absorción). En el momento en que se encontró Van Maanen 2, tales espectros se registraron de manera similar a las imágenes; La luz del telescopio se proyectó en una placa de vidrio y se roció con productos químicos fotográficos.
Cuando los astrónomos examinaron El espectro de Van Maanen 2 En una de estas placas, se sorprendieron al ver Características espectrales Por lo general, asociado con estrellas mucho más masivas, es decir, una fuerte línea de absorción de calcio en la atmósfera de la estrella. Para el ojo de un astrónomo moderno, eso es muy extraño.
El calcio simplemente no debería estar presente en la atmósfera de un enano blanco; El cadáver estelar tiene una gravedad superficial monstruosa. De pie en la superficie, un humano típico pesaría alrededor de 7,000 toneladas métricas, ¡más de 20 veces el peso de la estatua de la libertad! A pesar de esa intensa gravedad, un enano blanco puede tener una atmósfera casi completamente compuesta de hidrógeno extremadamente caliente y helio por encima de su superficie. Cualquier elemento más pesado y menos boyante, como el hierro o el calcio, debe caer a la superficie rápidamente en escalas de tiempo astronómicas, limpiando la atmósfera limpia. De hecho, se considera que la mayoría de los enanos blancos tienen atmósferas extremadamente puras de solo esos dos elementos más ligeros.
Pero no todos, algunos están “contaminados” con elementos más pesados, con Van Maanen 2 como el primer ejemplo conocido por la ciencia. La siguiente pieza de este rompecabezas exoplanetario cayó a principios de la década de 2000, cuando Los astrónomos encontraron un “exceso infrarrojo” para algunos enanos blancos; Es decir, estos enanos blancos emiten más luz infrarroja de lo esperado. Tales cosas se han visto en estrellas normales e indican la presencia de un disco de escombros calmados por la luz de las estrellas que emite un brillo infrarrojo. Para los enanos blancos, este resultado fue inesperado, pero se atribuyó rápidamente a los restos de asteroides destrozados por la feroz gravedad de la estrella muerta. Los asteroides en sí eran probablemente parte del proceso de formación del planeta que ocurrió miles de millones de años antes, cuando el enano blanco seguía siendo una estrella joven y vigorosa como el sol. Después de que la estrella murió, los asteroides podrían haber sido desviados por cualquier planeta gigante de gas persistente en órbitas cercanas y destrozados. Con el tiempo, los restos enriquecidos de elementos pesados llovieron sobre el enano blanco, contaminando la atmósfera.
Muchos de estos enanos blancos son viejos, pero aún muestran esta firma de escombros en sus espectros. ¡Esto significa que la lluvia de los escombros asteroides es un proceso continuo! De lo contrario, ese material más pesado se habría limpiado hace mucho tiempo de la atmósfera.
Y este Es por eso que el espectro con pico de calcio de Van Maanen 2 era tan extraño: además de imitar una estrella más caliente, también estaba contaminado con escombros de un antiguo sistema planetario.
Si bien la Primera Guerra Mundial se desató en la Tierra, una guerra de los mundos muy diferente estaba ocurriendo a 14 años luz de distancia. Una pequeña chispa de luz recolectada por un telescopio y grabada en una pequeña placa de vidrio mostró que los planetas existían alrededor de otras estrellas.
Entonces, en cierto sentido, los mundos alienígenas no se descubrieron por primera vez en la década de 1990 o incluso en la década de 1980. Tomó casi un siglo entenderlo completamente, pero la primera evidencia de exoplanetas se encontró en 1917.