60 edición de los cursos de verano de la Universidad de Cádiz

(1)

David Galadí-Enríquez

Astrónomo en el Observatorio de Calar Alto http://www.caha.es

Otros mundos: planetas extrasolares 60 edición de los cursos de verano de la

Universidad de Cádiz

B15. CUATRO SIGLOS A TRAV B15. CUATRO SIGLOS A TRAV B15. CUATRO SIGLOS A TRAV

B15. CUATRO SIGLOS A TRAVÉÉÉÉS DEL TELESCOPIO. S DEL TELESCOPIO. S DEL TELESCOPIO. S DEL TELESCOPIO. ASTRONOM

ASTRONOM ASTRONOM

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Otros mundos: planetas extrasolares

El Sol es una estrella El Sol es una estrella El Sol es una estrella El Sol es una estrella

Las estrellas son otros soles Las estrellas son otros soles Las estrellas son otros soles Las estrellas son otros soles

El Sol tiene planetas a su alrededor (Sistema Solar) El Sol tiene planetas a su alrededor (Sistema Solar) El Sol tiene planetas a su alrededor (Sistema Solar) El Sol tiene planetas a su alrededor (Sistema Solar) Otros soles tambi

Otros soles tambi Otros soles tambi

Otros soles tambiééén los tienen y se empezaron a én los tienen y se empezaron a n los tienen y se empezaron a n los tienen y se empezaron a descubrir en 1995: se llaman

descubrir en 1995: se llaman descubrir en 1995: se llaman

descubrir en 1995: se llaman planetas planetas planetas planetas extrasolares

extrasolares extrasolares

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Otros mundos: planetas extrasolares

Plan de la sesi Plan de la sesi Plan de la sesi Plan de la sesióóóón:n:n:n: 1) 1) 1)

1) Contexto histContexto histContexto histContexto históóóóricoricoricorico

2) 2) 2)

(4)

Otros mundos: planetas extrasolares

Contexto histórico:

Los exoplanetas (y la vida en el universo) como prolongación de la revolución

(5)

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.

(6)

El universo

aristotélico

(7)

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

Sobre las revoluciones de los orbes celestes Sobre las revoluciones de los orbes celestes Sobre las revoluciones de los orbes celestes

(8)

El universo Copernicano (según Galileo) Galileo, 1632: Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo

Diálogo de los dos máximos

sistemas (RBA, 2002)

(9)

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.

(10)

Galilei, 1610:

Sidereus nuncius

Galilei, 1610: demuestra que los planetas son mundos, Pero las estrellas no son soles

Galileo Galilei y Johannes Kepler, Galileo Galilei y Johannes Kepler, Galileo Galilei y Johannes Kepler, Galileo Galilei y Johannes Kepler,

El mensaje y el mensajero sideral (1571 El mensaje y el mensajero sideral (1571 El mensaje y el mensajero sideral (1571

El mensaje y el mensajero sideral (1571----1630)1630)1630)1630)

(Alianza Editorial, 1990) (Alianza Editorial, 1990) (Alianza Editorial, 1990) (Alianza Editorial, 1990)

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Digges y el

universo abierto

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

Cop Cop Cop

Copéééérnico, Digges y rnico, Digges y rnico, Digges y rnico, Digges y Galileo,

Galileo, Galileo,

Galileo, OpOpúOpOpúúúsculos sculos sculos sculos sobre el sobre el sobre el sobre el movimiento de la movimiento de la movimiento de la movimiento de la Tierra TierraTierra Tierra (Alianza Editorial, (Alianza Editorial, (Alianza Editorial, (Alianza Editorial, 1996) 1996)1996) 1996)

(12)

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)

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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)

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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”.

(15)

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)

(16)

Hubble, 1925: sistemas extragalácticos

The Observatory,

(17)

M. Mayor y P.Y. Frei,

Los nuevos

mundos del cosmos

(Akal 2006)

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.

(18)

(19)

David C. Black, ARA&A, 33333333:359-380 (1995)

Unos meses después, en el mismo año 1995, Mayor y Queloz anunciaron el hallazgo de un planeta alrededor de la estrella 51 Pegasi.

(20)

(21)

Copernicanismo

C. Sagan, Un punto azul pálido (1994, Planeta), cap. 3: “Las grandes degradaciones.”

(22)

Otros mundos: planetas extrasolares

Estado científico actual:

Los exoplanetas como ciencia de

vanguardia impulsada principalmente por los avances tecnológicos

(23)

El Sistema Solar El Sistema Solar El Sistema Solar El Sistema Solar Xxxx x

(24)

Planetas:

proporciones

verdaderas

X

x

xx

(25)

Movimiento orbital: Movimiento orbital: Movimiento orbital: Movimiento orbital: ¿ ¿ ¿

(26)

Movimiento orbital: Movimiento orbital: Movimiento orbital: Movimiento orbital: estrellas y planetas estrellas y planetas estrellas y planetas estrellas y planetas

(27)

¿ ¿ ¿

¿CCCCóóóómo detectar movimientos mo detectar movimientos mo detectar movimientos mo detectar movimientos tan sutiles en las estrellas? tan sutiles en las estrellas? tan sutiles en las estrellas? tan sutiles en las estrellas?

(28)

¿ ¿ ¿

(29)

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(30)

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(31)

Hay otros m Hay otros m Hay otros m

(32)

Extrasolar planets encyclopaedia

(33)

Hay otros m

Hay otros mé

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fragmento de fragmento de fragmento de

fragmento de CosmosCosmosCosmosCosmos (Carl Sagan)(Carl Sagan)(Carl Sagan)(Carl Sagan)

Vol. IV, cap 7, escena 11, 0:49:00 a 0:52:40 Vol. IV, cap 7, escena 11, 0:49:00 a 0:52:40Vol. IV, cap 7, escena 11, 0:49:00 a 0:52:40 Vol. IV, cap 7, escena 11, 0:49:00 a 0:52:40

(34)

Planetas extrasolares:

investigación desde el

espacio

• Métodos fotométricos: misiones

Eddington

(ESA) y

Kepler

(NASA)

• Métodos astrométricos: misión

Gaia

(ESA)

• Interferometría: misión

Darwin

(35)

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.

• VivirVivirVivirViviréééiséisisis 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)

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Apéndice numérico

Ecuaciones sobre velocidad refleja y masa mínima de planetas extrasolares a partir del método de velocidades radiales

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2 3 2 * p p 3 1 1 ) ( sen 2 e M M i M P G K − + = π

K_{: amplitud de la velocidad observada} G_{: cte. Gravitación universal}

P_{: periodo orbital} M

p: masa del planeta

M

*: masa de la estrella

i_{: inclinación del plano orbital} respecto de la visual

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2 3 2 * p p 3 1 1 ) ( sen 2 e M M i M P G K − + = π