Otros mundos - Universidad de Cádiz

60 edición de los cursos de verano de la
Universidad de Cádiz
B15. CUATRO SIGLOS A TRAVÉ
TRAVÉS DEL TELESCOPIO.
ASTRONOMÍ
ASTRONOMÍA Y ASTROFÍ
ASTROFÍSICA EN EL SIGLO XXI.
Otros mundos: planetas extrasolares
David Galadí-Enríquez
Astrónomo en el Observatorio de Calar Alto
http://www.caha.es
Otros mundos: planetas extrasolares
El Sol es una estrella
Las estrellas son otros soles
El Sol tiene planetas a su alrededor (Sistema Solar)
Otros soles tambié
también los tienen y se empezaron a
descubrir en 1995: se llaman planetas
extrasolares o exoplanetas.
Otros mundos: planetas extrasolares
Plan de la sesió
sesión:
1)
Contexto histó
histórico
2)
Estado cientí
científico actual
Otros mundos: planetas extrasolares
Contexto histórico:
Los exoplanetas (y la vida en el universo)
como prolongación de la revolución
copernicana
Los exoplanetas (y la vida en el
universo) como prolongación
de la revolución copernicana:
El hallazgo de planetas extrasolares (o
exoplanetas) no solo es una cuestión científica
de la máxima relevancia actual, sino que forma
parte natural de la espina dorsal de la ciencia
moderna. De ahí su importancia capital en la
historia del conocimiento.
El universo
aristotélico
Crónica de Núremberg, 1493
Copérnico, 1543: la Tierra no es el centro del universo
Pero la Tierra es el único mundo
Pero las estrellas no son soles
Copérnico, 1543: De revolutionibus orbium coelestium
Altaya, 1994)
Sobre las revoluciones de los orbes celestes (Altaya,
El universo
Copernicano
(según Galileo)
Galileo, 1632:
Dialogo sopra i
due massimi
sistemi del
mondo
Diálogo de los dos
máximos
sistemas (RBA,
2002)
Kepler, 1609: Astronomia nova
Kepler, 1609: sin pruebas directas admite que
los planetas son mundos y que pueden estar habitados.
Pero las estrellas no son soles.
Galilei, 1610: Sidereus nuncius
Galilei, 1610: demuestra que los planetas son mundos,
Pero las estrellas no son soles
Galileo Galilei y Johannes Kepler,
(1571--1630)
El mensaje y el mensajero sideral (1571
(Alianza Editorial, 1990)
Digges y el
universo abierto
Copé
Copérnico, Digges y
Galileo, Opú
Opúsculos
sobre el
movimiento de la
Tierra
(Alianza Editorial,
1996)
Thomas Digges, 1556: A Perfit Description of the Caelestiall Orbes
according to the most aunciente doctrine of the Pythagoreans, latelye
revived by Copernicus and by Geometricall Demonstrations approved
Giordano Bruno (1548-1600):
pluralidad de mundos
Bruno, 1584: De l'Infinito Universo et Mondi
las estrellas son soles, pluralidad de mundos habitados
G. Bruno, Del infinito, el universo y los mundos (Alianza
Editorial, 2001)
La era de los grandes observadores
ss. XVIII-XIX
Se admite que las estrellas son soles
Se admite la universalidad de las leyes de Newton
(y por tanto las de Kepler)
Wilhelm Herschel, 1781: descubrimiento de Urano,
hay otros mundos por descubrir, incluso a la vuelta de la esquina
Giuseppe Piazzi, 1801: asteroides
Adams, Leverrier, Galle, 1846: Neptuno
Wilhelm Herschel, 1803: estrellas binarias, comprobación
De la universalidad de las leyes de Newton (1678)
Bessel, 1838: distancia a las estrellas
Friedrich Bessel mide la distancia a la estrella 61 Cygni
demostración experimental de que las estrellas son soles
se admite la existencia de planetas a su alrededor
se discute si existen otras galaxias
“Felicito a los miembros de la Sociedad Astronómica Real
por haber vivido el día en que la sonda lanzada al universo estelar
Ha llegado por fin al fondo. Se trata del mayor y más glorioso triunfo
jamás presenciado por la astronomía práctica”.
John Herschel, 1838
Hubble, 1925: sistemas extragalácticos
Hubble, 1925:
demostración
experimental
de que la
nebulosa de
Andrómeda es
una galaxia
comparable a
la nuestra.
The Observatory,
Vol. 48, p. 139-142 (1925)
Hubble, 1925: sistemas extragalácticos
The Observatory,
Vol. 48, p. 139-142 (1925)
Mayor y Queloz, 1995: 51 Pegasi
Mayor y Queloz, 1995: demostración experimental de que
existen otros sistemas solares.
Se admite, sin prueba experimental, la posible existencia
de vida en otros mundos.
Nature 378,
378 355-359 (23 November 1995)
M. Mayor y P.Y. Frei, Los nuevos
mundos del cosmos (Akal 2006)
David C. Black, ARA&A, 33:359-380
(1995)
33
David C. Black, ARA&A, 33:359-380
(1995)
33
Unos meses después, en el mismo año
1995, Mayor y Queloz anunciaron el
hallazgo de un planeta alrededor de la
estrella 51 Pegasi.
G.W: Marcy & R. P. Butler, ARA&A, 36:57-97
(1998)
36
Copernicanismo
C. Sagan, Un punto azul pálido (1994, Planeta),
cap. 3: “Las grandes degradaciones.”
Otros mundos: planetas extrasolares
Estado científico actual:
Los exoplanetas como ciencia de
vanguardia impulsada principalmente por
los avances tecnológicos
El Sistema Solar
Xxxx
x
Planetas:
proporciones
verdaderas
xx
X
X
x
Movimiento orbital:
¿quié
quién ocupa el centro?
Movimiento orbital:
estrellas y planetas
¿Cómo detectar movimientos
tan sutiles en las estrellas?
¿Cómo detectar movimientos
tan sutiles en las estrellas?
¿Cómo detectar movimientos
tan sutiles en las estrellas?
¿Cómo detectar movimientos
tan sutiles en las estrellas?
Hay otros mé
métodos
Extrasolar planets encyclopaedia
Semieje mayor (au)
Hay otros mé
métodos:
fragmento de Cosmos (Carl Sagan)
Vol. IV, cap 7, escena 11, 0:49:00 a 0:52:40
Planetas extrasolares:
investigación desde el
espacio
• Métodos fotométricos: misiones
Eddington (ESA) y Kepler (NASA)
• Métodos astrométricos: misión Gaia
(ESA)
• Interferometría: misión Darwin
(ESA)
Planetas extrasolares:
hoy y mañana
• Se conocen más de 300
• Se siguen descubriendo a buen ritmo
• Cada vez se detectan más pequeños y alejados
de sus estrellas.
• Viviré
Viviréis el descubrimiento de los primeros
planetas extrasolares semejantes a la Tierra.
• Paso siguiente: vida extraterrestre.
M. Lemonick, Otros mundos (1999, Paidós)
M. Mayor y P.Y. Frey, Los nuevos mundos del cosmos (2006,
Akal)
Apéndice numérico
Ecuaciones sobre velocidad refleja y masa
mínima de planetas extrasolares a partir
del método de velocidades radiales
2πG
K=
P
3
3
M p sen i
1
(M p + M * )2
1 − e2
K: amplitud de la velocidad observada
G: cte. Gravitación universal
P: periodo orbital
Mp: masa del planeta
M*: masa de la estrella
i: inclinación del plano orbital
respecto de la visual
e: excentricidad orbital
2πG
K=
P
3
3
M p sen i
1
(M p + M * )2
1 − e2