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Un nuevo estudio de simulación predice que la próxima misión espacial Roman (Telescopio Espacial Nancy Grace Roman) podría, por primera vez, detectar lunas gigantes (exolunas) orbitando planetas gigantes ubicados a amplia distancia de sus estrellas. El hallazgo, aunque revela que las detecciones serán escasas, abre una ventana inédita en la búsqueda de mundos y satélites fuera del Sistema Solar.
El Telescopio Espacial Nancy Grace Roman desarrollará un survey galáctico para descubrir exoplanetas tanto ligados a su estrella anfitriona como errantes, mediante el uso de la técnica de microlente gravitacional. Asi pues, los investigadores simularon eventos de microlente gravitacional —una técnica que aprovecha el efecto de lente de un objeto masivo que pasa frente a una estrella de fondo— usando los parámetros previstos para la misión Roman. Se centraron en planetas gigantes con masas entre 10 masas terresres (M⊕) y 30 masas de Júpiter (MJup), ubicados en órbitas entre 0.3 a 30 UA, y acompañados por lunas con masas proporcionales (razón luna-planeta entre ~10−4 a ~10−2) y separaciones de 0.1 a 0.5 radios de Hill del planeta.
Las simulaciones indican que el telecopio Roman sí sería sensible a tales lunas, pero solo esperan del orden de una detección durante la duración nominal del survey, a menos que las lunas sean más comunes o más masivas de lo supuesto.
La siguiente imagen representativa, tomada del artículo de investigación, presenta lo que en óptica se conoce como una Caústica; que es una envolvente de de los rayos de luz que son reflejados o refractados por un objeto o una superficie curva, o la proyección de rayos de luz en otra superficie. Se observa como una curva o una superficie en la que cada uno de los rayos de luz es tangente, definiendo un límite de una envolvente de rayos como una curva de luz concentrada. Este efecto es precisamente el que ocurre cuando se observan lentes gravitacionales que distorsionan la luz a causa de la curvatura del tejido espacio-tiempo que deben recorrer los rayos de luz en presencia de objetos masivos.
Este tipo de investigaciones son de gran relevancia para el avance en el campo de los exoplanetas, entre otras, por las siguientes razones:
- Las exolunas —como las de los gigantes de nuestro Sistema Solar— podrían ser muy abundantes, pero aún no se ha confirmado ninguna fuera de nuestro sistema solar.
- Detectar una exoluna gigante no solo implicaría añadir un nuevo tipo de mundo al catálogo, sino que también aportaría pistas fundamentales sobre cómo se forman lunas y sistemas planetarios.
- Muchas de estas exolunas podrían orbitar planetas situados en órbitas amplias donde la estabilidad orbital a largo plazo favorece la existencia de satélites, un escenario que las simulaciones muestran como más accesible para el Telescopio Roman.
- La presencia de una exoluna podría afectar la habitabilidad del planeta anfitrión y las propias exolunas prodrían ser habitables.
Aunque la posibilidad existe, los autores subrayan que la cantidad esperada de detecciones es muy pequeña, lo que implica que cualquier hallazgo será muy valioso pero también muy raro. Además, señalan que optimizar la estrategia de observación del Telescopio Roman (por ejemplo, concentrar el esfuerzo en unos pocos campos con mayor frecuencia de muestreo) podría aumentar las probabilidades.
Referencias
1.- Matthew Lastovka et al, 2025. Predictions of the Nancy Grace Roman Space Telescope Galactic Exoplanet Survey. III. Detectability of Giant Exomoons of Wide-separation Giant Planets. AJ 170 258. DOI 10.3847/1538-3881/ae0196. (https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ae0196)
2.- Beven, Kelt. 2019. On the physics of caustic light in water. On Landscape. Disponible en: https://www.onlandscape.co.uk/2019/01/physics-of-caustic-light-in-water/
3.- Jiménez Vicente, Jorge. 2012. Inverse Ray Shooting Tutorial. Dpto. Física Teórica y del Cosmos
Universidad de Granada, España. Disponible en: https://meetings.iac.es/winterschool/2012/media/IRS1.pdf
