El primer exoplaneta

Michel Mayor y Didier Queloz recibieron el Premio Nobel en Física el año pasado por su descubrimiento del planeta en órbita de la estrella 51 Pegasi. ¿Fue el primer exoplaneta descubierto? No, y más de un apurado lo mencionó cuando se hizo el anuncio. El Comité Nobel dejó bien en claro, sin embargo, que se trataba del primer exoplaneta en órbita de una estrella de la secuencia principal, vale decir de una estrella similar al Sol. Como tal, y así lo dice explícitamente la resolución, su descubrimiento se enmarca y nos acerca a la respuesta de si existen otros mundos habitados en el universo.

Pero no fue el primer exoplaneta descubierto. Dos planetas alrededor del púlsar PSR 1257+12 fueron descubiertos en 1992 por Aleksander Wolszczan y Dale Frail usando el mismo método de la velocidad radial con el radiotelescopio de Arecibo. Pero un púlsar no es una estrella como el Sol, es un rescoldo de neutrones producto de una explosión de supernova. Se sospecha que los planetas a su alrededor se formaron durante el cataclismo, y son seguramente muy distintos de los planetas donde creemos que puede haber vida.

Estos dos planetas tampoco fueron los primeros. En 1988 Bruce Campbell, Gordon Walker y Stephenson Yang descubrieron un planeta en órbita de la estrella Gamma Cephei A, ésta sí una estrella como el Sol. El paper lleva como título la pregunta: A planetary system for Gamma Cephei? Como se sabe, cuando hay una pregunta en el título la respuesta suele ser "no". La observación estaba muy al límite de la resolución instrumental, y el descubrimiento fue retractado en 1992 (justo cuando Mayor y Queloz anunciaron el suyo, que no dejaba lugar a dudas). Curiosamente, en 2002 se verificó que el planeta alrededor de Gamma Cephei A sí existe. Ups.

Anuncios fallidos hubo muchos en años anteriores. Creo que el más antiguo es el del Capitán Jacob, del Observatorio de Madrás, quien en 1855 anunció anomalías en las órbitas de las estrellas del sistema binario 70 Ophiuchi:

There is some positive evidence in favour of the existence of a planetary body in conexion [sic] with this system, enough for us to pronounce it highly probable.

En 1895 el astrónomo americano con el patriótico nombre de Thomas Jefferson Jackson See "anunció" el descubrimiento de un planeta alrededor de una de las estrellas de 70 Oph. Era un personaje controversial y no tuvo mucho crédito. En 1899 Forest Ray Moulton demostró matemáticamente que el supuesto planeta estaría en una situación muy inestable, así que lo más probable era que no existiera. Sus cálculos se apoyan en la obra de Poincaré sobre el problema de los tres cuerpos, del cual nos ocupamos recientemente.

El planeta alrededor de 70 Oph resucitó en 1943, de la mano de Dirk Reuyl y Erik Holmberg en su análisis de fotografías tomadas entre 1914 y 1942. Y todavía en 2006, mediante un análisis de muchos años de observaciones, se encuentra cierta posibilidad de que exista un planeta de entre la mitad y 12 veces la masa de Júpiter, con una órbita entre 0.05 y 5.2 unidades astronómicas. Si llegase a existir, el de Jacob sería el primer exoplaneta. Si quieren ver 70 Oph, es una estrella de cuarta (de cuarta magnitud) cerca del centro de la Vía Láctea. Esperen al invierno.

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Campbell, Walker & Yang, A search for substellar companions to solar-type stars, The Astrophysical Journal 331:902 (1988).

Wolszczan & Frail, A planetary system around the millisecond pulsar PSR1257+12, Nature 355:145–147 (1992).

Jacob, On certain anomalies presented by the binary star 70 Ophiuchi, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 15:228 (1855). (En la misma página un tal M. Luther anuncia el descubrimiento de un nuevo planeta, al cual le da el nombre de Fides y le asigna el símbolo de una cruz. Es el asteroide 37 Fides. Todos eran planetas, por ese entonces.)

Moulton, The limits of temporary stability of satellite motion, with an application to the question of the existence of an unseen body in the binary system F.70 Ophiuchi, The Astronomical Journal 20:88 (1899).

Reuyl & Holmberg, On the existence of a third component in the system 70 Ophiuchi, The Astrophysical Journal 97:41 (1943).

Wittenmyer, Endl & Cochran,  Detection limits from the McDonald Observatory planet search program, The Astronomical Journal 132:177–188 (2006).

El póster de "zombie worlds" es de NASA/JPL-CalTech.