El telescopio ExTrA en La Silla

Primera luz de ExTrA, un cazador de planetas instalado en La Silla.
Los telescopios de ExTrA están situados en el Observatorio La Silla de ESO, en Chile. Se utilizarán para buscar y estudiar planetas del tamaño de la Tierra que orbitan alrededor de estrellas enanas rojas cercanas. El nuevo diseño de ExTrA proporciona una sensibilidad muy mejorada en comparación con buscadores anteriores. Esta vista nocturna muestra las tres cúpulas de ExTrA en primer plano. Detrás pueden verse muchos otros telescopios del Observatorio La Silla de ESO. Crédito: ESO/Emmanuela Rimbaud

Un nuevo conjunto nacional de telescopios, instalado en el Observatorio La Silla de ESO, ha llevado a cabo con éxito sus primeras observaciones. Los telescopios ExTrA buscarán y estudiarán planetas del tamaño de la Tierra que orbiten cerca de estrellas enanas rojas. El novedoso diseño de ExTrA le proporciona una sensibilidad muy mejorada en comparación con buscadores anteriores. Ahora, los astrónomos cuentan con una nueva y poderosa herramienta para ayudarles en la búsqueda de mundos potencialmente habitables.

ExTrA (Exoplanets in Transits and their Atmospheres, exoplanetas en tránsito y sus atmósferas), la última incorporación al Observatorio La Silla de ESO, en el norte Chile, ha llevado a cabo con éxito sus primeras observaciones. ExTrA ha sido diseñado para buscar planetas alrededor de estrellas enanas rojas cercanas y estudiar sus propiedades. ExTrA es un proyecto francés financiado por el European Research Council (Consejo Europeo de Investigación) y la Agencia Nacional de Investigación francesa. Los telescopios se operarán remotamente desde Grenoble (Francia).

Los telescopios de ExTrA están situados en el Observatorio La Silla de ESO, en Chile.
Se utilizarán para buscar y estudiar planetas del tamaño de la Tierra que orbitan
alrededor de estrellas enanas rojas cercanas. El nuevo diseño de ExTrA proporciona
una sensibilidad muy mejorada en comparación con buscadores anteriores.
En esta imagen vemos uno de los tres telescopios ExTrA en su cúpula.
Crédito: ESO/Petr Horálek
Para detectar y estudiar exoplanetas, ExTrA utiliza tres telescopios de 0.6 metros [1].  Estos telescopios controlan, de manera regular, la cantidad de luz recibida de muchas estrellas enanas rojas y buscan lo que en astrofísica se denomina un tránsito, es decir, una pequeña disminución en el brillo que puede ser producida por el paso de un planeta a través del disco de la estrella, oscurecimiento parte de su luz.

"La Silla fue seleccionada para albergar estos telescopios por las excelentes condiciones atmosféricas del lugar", explica el investigador principal del proyecto, Xavier Bonfils. "El tipo de luz que estamos observando, infrarrojo cercano, es absorbida en su mayor parte por la atmósfera de la Tierra, por lo que se requieren unas condiciones lo más secas y lo más oscuras posibles. La Silla es una combinación perfecta para nuestras especificaciones".

El método de tránsitos implica comparar el brillo de la estrella que se está estudiando con el de otras estrellas de referencia para detectar cambios pequeños. Sin embargo, utilizar este método desde el suelo hace difícil tomar medidas lo suficientemente precisas que nos permitan detectar planetas pequeños, del tamaño de la Tierra [2]. ExTrA supera algunas de estas limitaciones mediante el uso de un nuevo enfoque que incorpora información sobre el brillo de las estrellas en muchos colores diferentes.

Los tres telescopios ExTrA recogen la luz de la estrella estudiada y de otras cuatro estrellas que utilizan para comparar, y esa luz se envía a través de fibras ópticas a un espectrógrafo multi-objeto. Este enfoque innovador, que añade información espectroscópica a la fotometría tradicional, ayuda a mitigar las perturbaciones generadas por la atmósfera de la Tierra, así como los efectos introducidos por instrumentos y detectores, aumentando así la precisión que se puede alcanzar.

Dado que un planeta en tránsito bloquea una proporción mayor de luz cuando la estrella es más pequeña, ExTrA se centrará en objetivos cercanos de un tipo específico de estrellas, pequeñas y brillantes, conocidas como enanas M, clase espectral, un tipo de estrella común en la Vía Láctea. Se espera que estas estrellas tengan muchos planetas del tamaño de la Tierra a su alrededor, lo que las convierte en objetivos principales para los astrónomos que buscan descubrir y estudiar mundos lejanos que puedan albergar vida. La estrella más cercana al Sol, Próxima Centauri, es una estrella enana de tipo M y se ha descubierto un planeta de masa parecida a la de la Tierra en su órbita.

Encontrar estos mundos parecidos a la Tierra, previamente indetectables, es sólo uno de dos objetivos clave de ExTrA. El telescopio también estudiará algunos detalles de los planetas que descubra, evaluando sus propiedades y deduciendo su composición para determinar cómo de parecidos podrían  ser a la Tierra.

Los telescopios de ExTrA están situados en el Observatorio La Silla de ESO, en Chile.
Se utilizarán para buscar y estudiar planetas del tamaño de la Tierra que orbitan
alrededor de estrellas enanas rojas cercanas. El nuevo diseño de ExTrA proporciona
una sensibilidad muy mejorada en comparación con buscadores anteriores.
En esta imagen vemos una de las tres cúpulas de ExTrA con su puerta de acceso abierta.
Crédito: ESO/Petr Horálek
"Con ExTrA también podemos abordar algunas preguntas fundamentales acerca de los planetas en nuestra galaxia. Esperamos explorar cuán comunes son estos planetas, el comportamiento de los sistemas planetarios múltiples y los tipos de ambientes que conducen a su formación", añade José Manuel Almenara, miembro del equipo.

Para Bonfils, el futuro se presenta emocionante: "Con la próxima generación de telescopios, como el ELT (el telescopio extremadamente grande de ESO), podríamos ser capaces de estudiar las atmósferas de los exoplanetas detectados por ExTrA con el fin de tratar de evaluar la viabilidad de estos mundos para sustentar la vida tal y como la conocemos. El estudio de los exoplanetas es llevar lo que antes era ciencia ficción al mundo de los hechos científicos".


Notas.
[1] Los telescopios y sus monturas fueron suministrados por Astrosysteme Austria, las cúpulas provienen de la empresa alemana ScopeDome y la cámara infrarroja fue fabricada por la compañía estadounidense Princeton Instruments, con la matriz de detectores de la compañía belga Xenics. Pueden encontrar más información sobre esta instalación en este enlace.

[2] Este método, conocido como fotometría diferencial, implica observar la estrella que es nuestro objetivo junto con otras estrellas cercanas en el cielo. Mediante la corrección de las variaciones que son comunes a todas las estrellas, debido a la perturbación de la atmósfera terrestre, pueden obtenerse mediciones más precisas de la estrella que es nuestro objetivo. Sin embargo, los cambios en la luz que recibimos de la estrella, provocados por planetas del tamaño de la Tierra, son tan leves que incluso esta técnica a veces es insuficiente.

Información adicional.
ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Cuenta con el respaldo de dieciséis países: Alemania, Austria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Italia, Países Bajos, Polonia, Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza, junto con el país anfitrión, Chile. ESO desarrolla un ambicioso programa centrado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también desarrolla un importante papel al promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera en Chile tres instalaciones de observación únicas en el mundo: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio óptico más avanzado del mundo, y dos telescopios de rastreo. VISTA (siglas en inglés de Telescopio de Rastreo Óptico e Infrarrojo para Astronomía) trabaja en el infrarrojo y es el telescopio de rastreo más grande del mundo, y el VST (VLT Survey Telescope, Telescopio de Rastreo del VLT) es el telescopio más grande diseñado exclusivamente para rastrear el cielo en luz visible. ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, actualmente el mayor proyecto astronómico en funcionamiento del mundo. Además, cerca de Paranal, en Cerro Armazones, ESO está construyendo el ELT (Extremely Large Telescope), el telescopio óptico y de infrarrojo cercano de 39 metros que llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.

• Publicado en ESO el 24 de enero del 2.018.

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