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ASTRONOMÍA

Cármenes: un cazador de planetas en la sierra de Almería

Un instrumental instalado en el Observatorio de Calar Alto se estrena con el descubrimiento de un exoplaneta del tamaño de Saturno

El equipo, una colaboración hispano-alemana, puede detectar objetos alrededor de estrellas muy frías

Antonio Madridejos

Instrumento CARMENES instalado en el telescopio principal del observatorio astronómico de Calar Alto, en Almería.

Instrumento CARMENES instalado en el telescopio principal del observatorio astronómico de Calar Alto, en Almería. / IAA-CSIC

En el observatorio de Calar Alto, situado a 2.168 metros de altitud ela sierra almeriense de los Filabres, un nuevo instrumento astronómico empieza a confirmar sus posibilidades: fue diseñado para buscar exoplanetas, planetas de otros sistemas solares, y a las primeras de cambio ha localizado el primero, un objeto ligeramente más masivo que Neptuno en una estrella enana roja relativamente cercana al Sol. El instrumento se llama CARMENES o Cármenes, oficialmente en mayúsculas, y es un proyecto impulsado por un consorcio de once instituciones alemanas y españolas.

Cármenes es un juego de palabras que responde a las siglas en inglés de Calar Alto high-Resolution search for M dwarfs with Exoearths with Near-infrared and optical Échelle Spectrographs, pero en términos más sencillos es un sofisticado equipamiento que permite descomponer la luz captada por un telescopio y buscar en ella las huellas dejadas por los movimientos de estrellas lejanas, particularmente de un tipo muy común llamadas M o enanas rojas.

"No es un telescopio. Si habláramos de una cámara de fotos, no sería la óptica, sino los detectores y procesadores que hay en su interior", ilustra Pedro J. Amado, investigador del CSIC en el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA) y coinvestigador principal del proyecto. El aparato, en definitiva, graba y analiza la luz recolectada por el telescopio.

Panorámica de Calar Alto con sus telescopios. CARMENES se ha instalado en el mayor. /IAA-CSIC

A finales de 2015, Cármenes se acopló al principal telescopio de Calar Alto, que tiene un espejo de 3,5 metros de diámetro, y a principios del año siguiente empezó a funcionar.  El telescopio, que fue inaugurado en 1984 y aún hoy sigue siendo el mayor de Europa occidental, es operado conjuntamente por el Instituto Max-Planck de Astronomía, en Heidelberg, y el IAA, un centro del CSIC con sede en Granada. Cármenes es un aparato extremadamente preciso: "Como no podemos tolerar ni una milésima de grado de movimiento,  se ha construido sobre un tanque de vacío que mantiene una temperatura constante todo el año", explica Ignasi Ribasinvestigador del Instituto de Ciencias del Espacio de Barcelona ICE (CSIC-IEEC) y responsable científico de CARMENES.

La gran fortaleza de Cármenes -un equipamiento "único en el mundo", según Amado- son sus dos espectrógrafos que trabajan juntos y que le permiten observar en el espectro visible, como nuestros ojos o cualquier cámara convencional, y también en el espectro infrarrojo. Técnicamente, tiene una cobertura casi completa en longitud de onda, desde 550 hasta 1.700 nm.  

Este último detalle es clave porque las estrellas motivo de estudio, las enanas rojas, "son estrellas muy frías, con temperatura de a lo sumo 2.500 grados, que emiten luz en frecuencias del infrarrojo", dice Ribas. El equipo del ICE en Barcelona ha estado muy implicado tanto en el diseño del aparato como en la programación de observaciones.

Esquema del sistema de detección de velocidad radial. Los planetas en órbita influyen en el movimiento anómalo de su estrella. / ESO

La resolución obtenida gracias a Cármenes es tan grande que puede detectar pequeñas fluctuaciones de la luz motivadas por el casi imperceptible movimiento de las estrellas. Ello es clave para localizar planetas con el llamado método de la velocidad radial, que grosso modo se basa en el principio de que el color de la luz que nos llega varía en función de la velocidad del objeto observado. Y, como ilustra Amado, si se observa una estrella desplazándose de forma anómala sobre su eje, moviéndose con una especie de bamboleo, es porque muy posiblemente tiene a su alrededor uno o varios planetas en traslación que ejercen sobre ella una influencia gravitatoria. "Un planeta puede alterar la órbita de su estrella y ello se puede medir", resume Amado. 

Método muy preciso

La primera detección de un exoplaneta, en 1995, se efectuó precisamente con este sistema, aunque en los últimos tiempos el método más habitual ha sido el llamado del tránsito -cuando un planeta en órbita pasa por delante de su estrella, la luz que nos llega cambia de intensidad-, que es por ejemplo el método empleado por la fecunda misión espacial Kepler. Sin embargo, dice Amado, "la técnica de los tránsitos no puede confirmar que se trata de un planeta". "Lo que se hace es una validación estadística que sugiere que está allí, pero el método de la velocidad radial es más preciso", insiste el investigador del IAA-CSIC. "A veces hay factores que nos llevan a confusión, que nos impiden saber si tenemos delante un planeta -añade Ribas-, y tener un espectro de la luz tan amplio, desde el visible al infrarrojo, nos ayudará a confirmar",  

Planeta poco acogedor

El primer planeta detectado por Cármenes, que orbita alrededor de una estrella enana la mitad de masiva que el Sol, ha sido bautizado como HD 147379 b y es ligeramente más masivo que Neptuno. Este exoplaneta completa su órbita cada 82 días a una distancia que es solo una tercera parte de la que separa la Tierra del Sol. El planeta se encuentra, por tanto, dentro de la denominada zona de habitabilidad, es decir, la región en torno a una estrella donde las condiciones permiten la existencia de agua líquida. Los detalles del hallazgo se han publicado en la revista especializada Astronomy & Astrophysics Letters.

"Sin embargo, es improbable que la vida pueda haberse desarrollado allí porque probablemente carece de superficie sólida", explica Ribas.

El principio del camino: vendrás más

El exoplaneta descubierto "no es de los más espectaculares, no es muy apasionante, pero es el primero. Tenemos por delante un futuro de observaciones que, sin duda, darán sus frutos. En los próximos tres años nos vamos a dedicar a analizar unas 300 estrellas prometedoras", añade el investigador del ICE en Barcelona. "Hemos publicado el primero, pero ya tenemos varios más pendientes de verificación", concluye Amado.

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