Durante los últimos 21 años, el Telescopio Espacial Hubble ha reunido muchos datos, y el centro de archivo del Hubble ha llenado unos 18 DVD por cada semana de vida del telescopio. Ahora, con técnicas mejoradas de minería de datos, un intenso nuevo análisis de las imágenes HST de 1998 ha revelado algunos tesoros escondidos: planetas extrasolares previamente no detectados.
Los científicos dicen que este descubrimiento ayuda a probar un nuevo método para la caza del planeta mediante el uso de datos archivados de Hubble. Además, descubrir los exoplanetas adicionales en los datos del Hubble les ayuda a comparar datos de movimiento orbital anteriores con observaciones más recientes.
¿Cómo detectaron los astrónomos los exoplanetas nunca antes vistos? ¿Se pueden aplicar los métodos utilizados a otros conjuntos de datos HST?
Esta no es la primera vez que se revelan exoplanetas ocultos en datos HST: en 2009, David Lafreniere, de la Universidad de Montreal, recuperó datos ocultos de exoplanetas en imágenes Hubble de HR 8799. Las imágenes HST que estudió Lafreniere se tomaron en 1998 con la cámara de infrarrojo cercano y espectrómetro de objetos múltiples (NICMOS). El planeta más externo que orbita HR 8799 fue identificado y demostró el poder de una nueva técnica de procesamiento de datos que podría extraer planetas débiles del resplandor de su estrella central.
Ahora se sabe que cuatro planetas gigantes orbitan HR 8799, los primeros tres de los cuales fueron descubiertos en 2007/2008 en imágenes de infrarrojo cercano tomadas con instrumentos en el W.M. Keck Observatory y el telescopio Gemini North por Christian Marois del National Research Council en Canadá. En 2010, Marois y su equipo descubrieron el cuarto planeta más interno. Lo que hace que el sistema HR 8799 sea tan único es que es el único sistema estelar multi-exoplaneta que ha sido fotografiado directamente.
El nuevo análisis realizado por Remi Soummer del Space Telescope Science Institute ha encontrado los tres planetas exteriores. Desafortunadamente, el cuarto planeta más interno está cerca de HR 8799 y no puede ser fotografiado debido al oscurecimiento por el coronógrafo NICMOS que bloquea la luz de la estrella central.
Cuando los astrónomos estudian exoplanetas imaginándolos directamente, estudian imágenes tomadas con varios años de diferencia, a diferencia de los métodos utilizados para encontrar a Plutón y otros planetas enanos en nuestro sistema solar como Eris. Comprender las órbitas en un sistema de varios planetas es fundamental ya que los planetas masivos pueden afectar las órbitas de sus planetas vecinos en el sistema. "A partir de las imágenes del Hubble podemos determinar la forma de sus órbitas, lo que aporta información sobre la estabilidad del sistema, las masas y excentricidades del planeta, y también la inclinación del sistema", dice Soummer.
Lo que dificulta el estudio son las órbitas extremadamente largas de los tres planetas exteriores, que tienen aproximadamente 100, 200 y 400 años, respectivamente. Los largos períodos orbitales requieren un tiempo considerable para producir suficiente movimiento para que los astrónomos lo estudien. Sin embargo, en este caso, el lapso de tiempo adicional de los datos del Hubble ayuda considerablemente. "El archivo nos dio 10 años de ciencia en este momento", dice Soummer. “Sin estos datos, habríamos tenido que esperar otra década. Son 10 años de ciencia gratis ".
Dado su período orbital de 400 años, en los últimos diez años, el planeta más externo apenas ha cambiado de posición. "Pero si vamos al próximo planeta interior vemos una pequeña órbita, y en el tercer planeta interior vemos mucho movimiento", agregó Soummer.
Cuando se analizaron los datos HST originales, los métodos utilizados para detectar exoplanetas como los que orbitan HR 8799 no estaban disponibles. Las técnicas para restar la luz de una estrella anfitriona aún dejaban luz residual que ahogaba los débiles exoplanetas. Soummer y su equipo mejoraron los métodos anteriores y utilizaron más de cuatrocientas imágenes de más de 10 años de observaciones de NICMOS.
Las mejoras en la técnica anterior incluyeron aumentar el contraste y minimizar la luz residual de las estrellas. Soummer y su equipo también eliminaron con éxito los picos de difracción, un fenómeno que sufren los sistemas de imágenes de telescopios profesionales y aficionados. Con las técnicas mejoradas, Soummer y su equipo pudieron ver dos de los débiles planetas internos del HR 8799, que son aproximadamente 1/100 000 del brillo de la estrella anfitriona en infrarrojo.
Soummer ha hecho planes para analizar a continuación 400 estrellas más en el archivo NICMOS con la misma técnica, lo que demuestra el poder del archivo de datos del telescopio espacial Hubble. Nadie sabe cuántos exoplanetas más están descubiertos.
Encontrar estos nuevos exoplanetas demuestra que incluso después de que el HST ya no funcione, los datos del Hubble seguirán vivos, y los científicos confiarán en las revelaciones del Hubble durante años mientras continúan su búsqueda para comprender el cosmos.
Fuente: Actualizaciones de la misión del telescopio espacial Hubble
