Astrónomos descubren segundo candidato a exoluna gigante a 5.500 años luz

A 5.500 años luz de la Tierra, orbitando un planeta gigante llamado Kepler 1708b, existe un objeto celeste que desafía todo lo que sabemos sobre las lunas. Mide 2,6 veces el tamaño de la Tierra. No tiene equivalente en nuestro sistema solar, donde incluso nuestra propia luna es 3,7 veces más pequeña que el planeta que orbita. Este descubrimiento, publicado en la revista Nature Astronomy a principios de 2022, representa apenas el segundo candidato a exoluna jamás identificado por los astrónomos.

David Kipping, profesor asistente de astronomía en la Universidad de Columbia y director del Cool Worlds Lab, encabeza el equipo que realizó el hallazgo. No es la primera vez que Kipping y sus colegas se topan con una luna más allá de nuestro sistema solar. En 2018, descubrieron el primer candidato: una luna del tamaño de Neptuno orbitando el exoplaneta Kepler-1625b. Ahora, cuatro años después, han encontrado otro. "Los astrónomos han encontrado más de 10.000 candidatos a exoplanetas", señaló Kipping en un comunicado, "pero las exolunas son mucho más desafiantes. Son terra incognita".

La razón de esta dificultad es simple: las lunas son pequeñas. Mientras que nuestro sistema solar alberga más de 200 satélites naturales y los astrónomos han confirmado más de 4.000 exoplanetas en toda la galaxia, las exolunas permanecen esquivas. Los científicos detectan exoplanetas observando cómo disminuye la luz de una estrella cuando un planeta pasa frente a ella, un método llamado tránsito. Las lunas, siendo más pequeñas, producen caídas de luz aún más diminutas, lo que las hace extraordinariamente difíciles de identificar. Para encontrar este segundo candidato, Kipping y su equipo analizaron datos del telescopio Kepler de la NASA, enfocándose en gigantes gaseosos fríos. Estudiaron 70 planetas. Solo uno mostró una señal que parecía ser una luna, con apenas un 1% de probabilidad de ser otra cosa. "Es una señal obstinada", dijo Kipping. "Le tiramos el fregadero de la cocina a esta cosa, pero simplemente no desaparece".

Ambos candidatos a exoluna comparten características notables. Probablemente sean gaseosos, lo que explica su tamaño colosal, y orbitan lejos de sus estrellas anfitrionas. Los científicos especulan que ambos pudieron haber comenzado como planetas que fueron capturados por gravitación y arrastrados a órbitas alrededor de estos gigantes gaseosos más grandes. Existen tres teorías principales sobre la formación de lunas: colisiones de objetos espaciales que generan material orbital, captura de cuerpos errantes como sucedió con Tritón alrededor de Neptuno, y formación a partir del gas y polvo que rodea a las estrellas en los primeros días de un sistema planetario.

Kipping advierte que estas lunas gigantes probablemente sean anomalías, no la norma. "Las primeras detecciones en cualquier encuesta generalmente serán los bichos raros", explicó. "Los grandes que son simplemente más fáciles de detectar con nuestra sensibilidad limitada". Esto significa que si bien hemos encontrado dos candidatos masivos, las exolunas típicas podrían ser mucho más pequeñas y, por lo tanto, aún más difíciles de descubrir.

La confirmación de estos hallazgos enfrenta un obstáculo temporal. Ambos planetas tardan más de un año terrestre en completar una órbita alrededor de sus estrellas, lo que ralentiza significativamente el proceso de observación. Kipping explica que la confirmación requiere que los tránsitos lunares se repitan varias veces, pero con los períodos orbitales tan largos, solo hay dos tránsitos disponibles para análisis, insuficientes para reclamar una detección confirmada. Se espera que observaciones de seguimiento del Telescopio Espacial Hubble y el Telescopio Espacial James Webb en 2023 proporcionen la evidencia necesaria.

Si se confirman estos candidatos, el impacto será profundo. Comprender cómo se forman las lunas, si podrían sustentar vida y qué papel desempeñan en la habitabilidad de los planetas revolucionaría nuestro conocimiento de cómo nacen y evolucionan los sistemas planetarios. El primer exoplaneta no se descubrió hasta los años noventa; la mayoría de los conocidos hoy emergieron después del lanzamiento de Kepler en 2009. Estos mundos extraños han transformado ya nuestra comprensión del cosmos. Las exolunas podrían hacer lo mismo.