¿Están los astrónomos a punto de encontrar un exomoon? - Las Ciencias - 2020

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Anonim

Sería un gran descubrimiento, pero hasta que entrenen al Hubble sobre un posible candidato, no lo sabrán con seguridad, así que estad atentos.

Durante años me ha fascinado la búsqueda de exomoons, es decir, lunas que orbitan planetas en otros sistemas estelares. Estos mundos son emocionantes por muchas razones: podrían decirnos mucho sobre los procesos que formaron nuestro sistema solar y otros, y si compartimos una historia de formación común con los cientos de miles de millones de planetas estimados en la Vía Láctea. Hay razones para pensar que las lunas pueden jugar un papel importante en la habitabilidad de sus planetas anfitriones, ya que algunos científicos creen que nuestra Luna ha influido en la evolución de la vida en la Tierra. Y, por supuesto, si las lunas son habitables por derecho propio, pueden expandir dramáticamente la cantidad de bienes raíces en el Universo donde la vida podría surgir y florecer. Las lunas en nuestro Sistema Solar son mundos realmente notables, sorprendentemente diferentes entre sí, y hay muchas razones para pensar que las exomoons pueden ser igualmente diversas y exóticas.

Pero hasta ahora, nadie en la comunidad científica ha podido producir una detección inequívoca de un exomoon. No es por falta de intentarlo; Hay un puñado de nosotros en todo el mundo buscando activamente estos objetos, y algunos han dedicado muchos años de trabajo al problema. Pero los exomoons son espectacularmente difíciles de encontrar. Tienden a ser mucho más pequeños que los planetas, haciendo sus tránsitos (pequeñas caídas en la intensidad de la luz de las estrellas cuando pasan frente a la estrella desde nuestro punto de vista) bastante poco profundos y "perdidos en el ruido". Y cada vez que su planeta huésped transita, las lunas aparecen en un lugar diferente, lo que las hace particularmente difíciles de detectar. Ingeniosos métodos indirectos, como buscar la influencia gravitacional de las lunas en su planeta huésped, ahora se emplean de manera rutinaria como parte de la búsqueda. Pero este trabajo ha sido computacionalmente exigente y requiere un análisis excepcionalmente cuidadoso.

Aun así, siempre he sentido que la primera detección genuina de un exomoon está a la vuelta de la esquina, y me ha encantado participar en esta carrera. Ha sido un gran privilegio trabajar como estudiante graduado aquí en Columbia con mi asesor, David Kipping, quien ha sido uno de los pioneros en este campo.

Esta mañana, David y yo publicamos un artículo sobre el arXiv que representa la culminación de años de trabajo en busca de la firma de exomoons en la población de estrellas examinadas por la Misión Kepler. Después de analizar cuidadosamente un conjunto de señales de tránsito planetario de la más alta calidad, hemos determinado que las exomoonas parecen ser bastante raras en las regiones internas de los sistemas estelares (regiones del espacio cercanas a la estrella anfitriona). Este hallazgo fue notable y, francamente, un poco decepcionante.

Esperábamos y esperábamos ver una señal lunar significativa en los datos, mostrándonos por primera vez que las lunas realmente son comunes en otras partes de la galaxia, y que estos mundos podrían estar listos para futuras observaciones. En lugar de eso, encontramos que las lunas que buscamos no están presentes de manera significativa en los datos, lo que significa que, por el momento, seguirán siendo difíciles de encontrar y probablemente se ocultarán en las regiones externas de estos sistemas estelares, donde Kepler no pudo recopilar muchos datos. Este es un resultado fascinante en sí mismo, pero habíamos esperado algo más. Sin embargo, así es como va la ciencia: tienes que seguir los hechos donde sea que te guíen.

En cualquier caso, hubo otro resultado en nuestro documento que puede causar un impacto considerablemente mayor, del que incluso haya leído en las noticias, o pronto lo hará: Anunciamos nuestra identificación de un candidato a exomoon único, de hecho, el candidato más fuerte que hemos recibido. He visto en los cinco años de historia de Hunt for Exomoons con la colaboración de Kepler (HEK). El sistema, Kepler-1625 b, ha resistido una serie de pruebas preliminares destinadas a descartar la presencia de una luna, y nuestra propuesta de observar este sistema con el Telescopio Espacial Hubble fue aceptada recientemente. Estamos encantados de tener la oportunidad de observar con Hubble, y esperamos que la observación confirme sin ambigüedades nuestra sospecha de que se trata de una verdadera detección de exomoon, que sería la primera de su tipo.

Pero queremos dejar muy claro qué es esto y qué no es. En este punto, lo que tenemos es un candidato de exomoon, que es muy diferente de la detección de exomoon. Si bien somos optimistas acerca de este candidato, y ciertamente esperamos que se nos acredite el descubrimiento del exomoon si eso es en realidad lo que es, sigue siendo simplemente un candidato. Además, requerimos la observación de seguimiento en Hubble precisamente porque creemos que los datos de Kepler son simplemente no concluyentes. La evidencia es tentadora, pero no es suficiente para reclamar un descubrimiento en este momento.

Y debido a que un descubrimiento de este tipo sería un gran problema, hemos avanzado hasta el momento con una gran cantidad de precaución, ya que hemos visto tantas veces cómo un descubrimiento científico sensacional anunciado en los medios de comunicación puede evaporarse bajo un mayor escrutinio. Seamos claros: no solo estamos tratando de salvarnos de la vergüenza; El anuncio y la posterior retractación de resultados potencialmente innovadores tienen el efecto de erosionar la confianza pública en la ciencia a lo largo del tiempo, y nos preocupa principalmente no contribuir a ese problema.

Entonces, ¿por qué publicamos nuestro artículo en línea ahora, antes de una revisión por pares adecuada y la observación del Hubble en la que se basa este descubrimiento? Bueno, resulta que todas las propuestas de observación del Hubble están disponibles públicamente en línea incluso antes de que se realice la observación, y descubrimos que al menos un medio de comunicación publicaría el hecho de que estaremos observando a nuestro candidato de exlema con el Hubble. Queda por verse cuánta atención recibirá esto, pero nos preocupa que entusiasmar al público con este objeto antes de que realmente sepamos algo de seguro es malo para la ciencia. Y, por supuesto, también nos preocupa que sea muy fácil que otro científico se presente e intente reclamar el descubrimiento de esta luna utilizando lo que consideramos que es información realmente insuficiente. Para evitar esto, y para dejar absolutamente claro lo que hemos hecho y lo que queda por hacer, publicamos nuestro documento en su forma actual, que se envía, pero aún no se ha aceptado, a la Revista astrofísica .


La revisión por pares es una parte crítica del proceso científico, y no nos sentimos muy cómodos presentando nuestros resultados antes de que hayan sido examinados por un árbitro calificado. Desafortunadamente, sentimos que las circunstancias nos han obligado a hacer que nuestros resultados estén disponibles gratuitamente para el público antes de dicha revisión, para que todos puedan ver por sí mismos lo que estamos reclamando y lo que no somos. Si bien David y yo somos grandes partidarios de comprometernos con el público y aumentar el interés en las cosas increíbles que suceden todos los días en la astronomía, tenemos serias preocupaciones sobre el potencial de titulares sensacionales que induzcan a error al público a pensar que se ha hecho un descubrimiento cuando realmente es así. demasiado pronto para decir eso con seguridad.

No me falta la ironía de que estoy escribiendo esta publicación del blog diciendo que no queremos que esto llame demasiado la atención de los medios. Pero espero haber podido expresar nuestra posición claramente. Y cuando tengamos algo real, ¡te lo haremos saber!

Los puntos de vista expresados ​​son los del autor (es) y no son necesariamente aquellos.