Planeta invisible en luz curvada
El telescopio TESS, diseñado para buscar exoplanetas mediante el método de tránsitos, ayudó inesperadamente a detectar un planeta a través de microlente gravitacional, como captar las ondas de una piedra que tú no lanzaste. El objeto Gaia23bra b es un planeta similar a Júpiter, con una masa de aproximadamente 1.6 veces la de Júpiter, que orbita una estrella enana a una distancia de unas 4.8 UA (casi como Júpiter del Sol). El descubrimiento fue posible gracias al análisis conjunto de datos de Gaia y TESS y subraya la sinergia entre la alta frecuencia de captura y el monitoreo prolongado. Esto amplía las capacidades de TESS para buscar planetas más allá del centro de la Galaxia.
La luz de una estrella lejana no es un faro perfecto. Al atravesar el campo gravitatorio de otra estrella, se curva, se divide y se amplifica, creando en el cielo un fugaz anillo de Einstein. Así se manifiesta la microlente gravitatoria, predicha ya por Fritz Zwicky en los años 30. El efecto en sí se basa en la solución exacta de las ecuaciones de Einstein obtenida por Karl Schwarzschild en 1916. Pero si la lente tiene un compañero discreto —digamos, un planeta masivo—, la curva de luz deja de ser suave. En ella aparecen picos dobles y agudos, como el temblor de la llama de una vela por una corriente de aire invisible. Justamente ese temblor fue captado por el telescopio TESS en abril de 2023, cuando su objetivo captó fortuitamente el evento Gaia23bra.
Durante 117 días, la estrella lente —una tenue enana naranja a 15 000 años luz de distancia— se deslizó lentamente frente a una estrella de fondo en el plano de la Galaxia. Los sondeos terrestres registraron un aumento suave del brillo, y en principio el evento se clasificó como una lente simple. Sin embargo, la cámara de TESS, que tomaba imágenes cada 200 segundos, vio algo más: dos picos agudos separados por un intervalo de un par de semanas. Eran cruces de cáusticas, «destellos» gravitatorios típicos de una lente doble. El modelo matemático indicó que la lente consiste en una estrella de 0,8 masas solares y un compañero de 2,2 masas jovianas, orbitando a 4,2 unidades astronómicas: un gigante exoplanetario frío similar a nuestro Júpiter.
El descubrimiento de Gaia23bra b no es una mera curiosidad. Demuestra claramente que los sondeos rutinarios del cielo, inicialmente pensados para la búsqueda de planetas por tránsito, pueden convertirse en una herramienta eficaz de microlente en regiones donde los telescopios especializados no llegan. A diferencia del bulbo, donde operan redes terrestres, el evento ocurrió en el disco grueso de la Galaxia, y allí podrían esconderse cientos de mundos similares, invisibles tanto para el método de tránsito como para la espectroscopia Doppler. Cada uno de esos mundos es testigo de la evolución de la materia desde el hidrógeno primordial del Big Bang hasta los sistemas planetarios. Además, cada planeta descubierto más allá de la línea de nieve suma estadísticas que ayudan a comprender cómo se forman los gigantes gaseosos y por qué migran. La microlente masiva es una de las pocas formas de comprobar si la materia oscura podría estar formada, al menos en parte, por objetos compactos masivos como agujeros negros, cuyas lentes también se buscan de manera similar.
Las perspectivas son alentadoras. Ya se están revisando los archivos de TESS y Gaia en busca de otras curvas de luz anómalas con picos rápidos. El siguiente paso será el Observatorio Vera Rubin, cuyo sondeo LSST, de una década, cubrirá todo el plano de la Galaxia, y el futuro telescopio espacial Roman está diseñado específicamente para la búsqueda continua de microlentes en el bulbo. Juntos permitirán detectar planetas por el temblor gravitatorio de la luz estelar en todas partes. Y para 2030, cuando la lente y la fuente se hayan separado lo suficiente, la cámara ultrasensible del Hubble o del James Webb quizás logre observar directamente la tenue enana naranja y su compañero invisible, eliminando para siempre las incertidumbres restantes.
🎯 La cadencia de 200 segundos de TESS es aproximadamente 70 veces mayor que la cadencia típica de los sondeos de microlente desde tierra (un punto por noche), lo que permitió trazar en detalle la forma de los picos de las cáusticas, cada uno de los cuales duró solo unas 5 horas.