LISA podría buscar planetas ocultos junto a pares de enanas blancas

Un planeta puede delatarse sin que nadie lo vea directamente. Dos estudios recientes proponen que la futura misión espacial LISA podría buscar mundos que orbitan pares muy compactos de enanas blancas al detectar una leve alteración en las ondas gravitacionales que emiten esas estrellas.

Las enanas blancas son los restos densos, aproximadamente del tamaño de la Tierra, que dejan estrellas parecidas al Sol cuando agotan su combustible. Algunas forman pares que giran una alrededor de la otra en órbitas muy estrechas. Ese movimiento agita el espacio-tiempo y produce ondas gravitacionales: perturbaciones diminutas que viajan por el universo. LISA, una misión liderada por la Agencia Espacial Europea con participación de NASA y prevista para mediados de la década de 2030, fue concebida para medir señales de ese tipo desde el espacio.

La propuesta parte de una idea conocida en la búsqueda de exoplanetas. Cuando un planeta gira alrededor de una estrella, su gravedad también hace que la estrella se mueva un poco. En los métodos que observan luz, ese vaivén se reconoce por cambios en el color de las líneas del espectro. En el nuevo trabajo, el objeto que se desplaza no es una estrella aislada, sino el par entero de enanas blancas; el efecto quedaría grabado como pequeñas señales adicionales a ambos lados de la frecuencia principal de sus ondas gravitacionales.

El estudio dirigido por Casey McGrath calculó en qué combinaciones de masa planetaria y período orbital sería más favorable reconocer esa huella. La señal no sería una fotografía ni una medición directa de la atmósfera de un planeta: sería una inferencia obtenida al comparar con gran precisión la onda esperada de un sistema binario y la onda que llegaría al detector. Esa diferencia puede abrir una vía para estudiar entornos donde las técnicas habituales son especialmente difíciles de aplicar.

Un segundo trabajo examinó cómo comprobar algunas candidaturas con el telescopio espacial James Webb. Según los modelos, un planeta alrededor de dos enanas blancas puede aportar más radiación infrarroja de la que explican las estrellas por sí solas. Para un sistema de prueba situado a unos 500 años luz, los autores estimaron que Webb podría detectar un planeta de alrededor de cinco masas de Júpiter mediante ese exceso infrarrojo, mientras que LISA podría ser sensible a un planeta menos masivo en condiciones ideales. La coincidencia entre ambos tipos de observación ayudaría a distinguir una señal planetaria de otros efectos.

La posibilidad es relevante porque no se han confirmado planetas en sistemas binarios de enanas blancas. NASA estima que la Vía Láctea contiene millones de pares de este tipo con períodos orbitales muy cortos, aunque LISA solo podrá separar individualmente una fracción de ellos. Si el método funciona con datos reales, podría revelar una población de planetas que no aparece con facilidad en los catálogos construidos a partir de la luz visible.

Por ahora, el resultado es una evaluación de capacidad, no el anuncio de un exoplaneta encontrado. LISA todavía está en desarrollo, y las simulaciones dependen de cuán limpias sean las señales, de las características reales de los sistemas y de que las variaciones atribuibles a un planeta puedan separarse de otras fuentes de ruido. La prueba llegará cuando el observatorio empiece a medir el universo con esta nueva clase de señales.