Utilizando datos de archivos financiados por la NASA, un grupo de astrónomos ha confirmado que un mundo con menos de un millón de años de antigüedad es el planeta más joven que se conoce. Este planeta en formación, denominado Elias 2-24 b, todavía está girando dentro de su disco natal de polvo y gas.
“Nuestros modelos de formación planetaria ya tenían dificultades para explicar los anteriores poseedores del récord del planeta más joven conocido: un empate a cuatro bandas entre dos planetas que orbitan la estrella PDS 70 y otros dos planetas que orbitan la estrella WISPIT 2, todos ellos con más de cinco millones de años de antigüedad”, dijo Lucas Cieza, profesor del Instituto de Estudios Astrofísicos de Chile y coautor del artículo científico que detalla los resultados. “Elias 2-24 b nos muestra que incluso a nuestros mejores modelos de formación planetaria todavía les faltan algunos procesos importantes”.
En un estudio publicado el 16 de septiembre en la revista científica The Astrophysical Journal Letters, un equipo dirigido por Andrea Bernardi, estudiante de doctorado de la Universidad Diego Portales en Chile, centró su atención en datos de archivo de siete estrellas observadas con el coronógrafo del Observatorio W. M. Keck en Hawái, el cual colabora con la NASA gracias un acuerdo de cooperación. Cada una de estas estrellas alberga un disco de escombros repleto de polvo, gas y fragmentos de hielo y roca; las estructuras y las brechas presentes en estos discos sugieren que podrían estarse formando planetas a su alrededor.
Utilizando un coronógrafo para tapar la luz de las estrellas anfitrionas, los astrónomos buscaron planetas más tenues que orbitaran esas estrellas y que pudieran estar inmersos en los discos de polvo. Los planetas que encontramos fuera de nuestro propio sistema solar se denominan exoplanetas.
“Los planetas deberían encontrarse dentro de los espacios vacíos del disco, ya que son ellos quienes los están creando”, dijo Bernardi. “Y ahí es exactamente donde encontramos a Elias 2-24 b”.
Este planeta orbita la estrella Elias 2-24 y tiene una masa similar a la de Júpiter; la estrella se encuentra a unos 450 años luz de la Tierra. El estudio de este sistema ofrece a los científicos una especie de máquina del tiempo para explorar cómo pudo haber sido nuestro propio sistema planetario hace miles de millones de años.
Zona de construcción
Las estrellas nacen en nubes arremolinadas de gas y polvo, que están envueltas en bruma. Los planetas que las orbitan se forman a partir del material sobrante de la estrella, el cual se aglutina y gradualmente va creando los surcos de una trayectoria a su alrededor. Sin embargo, resulta difícil estudiar la etapa de formación de un exoplaneta debido a la gran cantidad de polvo que lo envuelve.
La mayoría de los exoplanetas que hemos descubierto hasta ahora han sido detectados empleando su tránsito, el cual ocurre cuando estos pasan por delante de su estrella y reducen temporalmente la cantidad de luz que recibimos.
Esos tránsitos son difíciles de detectar cuando los planetas aún están profundamente ocultos en el polvo u orbitando lejos de la estrella. Por eso, la inmensa mayoría de los 6.000 exoplanetas confirmados hasta la fecha tienen miles de millones de años de antigüedad y están situados muy cerca de sus estrellas. Los modelos actuales de formación planetaria se basan en una combinación de teorías y simulaciones complejas, así como en observaciones de estrellas jóvenes rodeadas de discos donde aún no es posible detectar la presencia de planetas. Hallar y estudiar más planetas en formación como Elias 2-24 b ayudará a los astrónomos a perfeccionar esos modelos.
“La galaxia produce continuamente nuevas estrellas y planetas, por lo que hay muchos en cada una de las diferentes etapas de su evolución”, dijo Cieza. “Eso significa que, en teoría, podemos observar el proceso completo, pero falta una gran cantidad de datos en lo que la mayoría de los telescopios pueden detectar. Actualmente, somos prácticamente ciegos ante estos planetas recién nacidos”.
Uniendo las piezas
La confirmación de este descubrimiento, basado en datos del telescopio Keck, resuelve un misterio que había desconcertado a los astrónomos durante una década. Hace unos diez años, las observaciones llevadas a cabo con el Gran Conjunto Milimétrico/Submilimétrico de Atacama (ALMA, por su acrónimo en inglés) en Chile mostraban una brecha en el disco de polvo de una estrella joven. Posteriormente, el Very Large Telescope (Telescopio Muy Largo) del Observatorio Europeo Austral, también en Chile, detectó un tenue punto de luz situado en ese intervalo del disco.
Los astrónomos debatieron si podría tratarse de un planeta; de acuerdo con las teorías de formación planetaria, tales brechas se ven demasiado prematuras y demasiado lejanas de sus estrellas como para que se hayan formado planetas. Los modelos actuales predicen que se necesitan unos cinco millones de años para formar un planeta del tamaño de Júpiter a la distancia a la que este se encuentra del Sol (que es un poco más de cinco veces mayor que la distancia entre la Tierra y el Sol), y aún más tiempo a distancias mayores. Sin embargo, el punto brillante que observaron estaba 55 veces más lejos de su estrella que la Tierra del Sol y ya se comportaba como un planeta en formación.
De modo que el equipo de Bernardi buscó de nuevo ese pequeño punto de luz en el Archivo del Observatorio Keck —una colaboración financiada por la NASA entre ese observatorio y el Instituto de Ciencias de Exoplanetas de la NASA en Caltech/IPAC— y lo localizó en observaciones de 2018 y 2020. Combinaron las observaciones para analizar su movimiento a lo largo del tiempo y descubrieron que se comportaba más como un planeta que como un defecto de las imágenes o una estrella de fondo, lo que finalmente confirmó que se trataba de Elias 2-24 b.
“Por lo general, oímos hablar de telescopios que funcionan individualmente, pero esta confirmación solo fue posible utilizando varios telescopios conjuntamente”, dijo Bernardi. “Elias 2-24 b se encuentra en el límite de lo que los telescopios actuales pueden detectar, pero con nuevos instrumentos como el telescopio espacial Nancy Grace Roman de la NASA, debería resultar más sencillo lograr detecciones como estas”.
Roman, el cual apenas fue lanzado el 30 de agosto, está equipado con un coronógrafo aún más potente y es capaz de detectar planetas que son mucho más difíciles de observar para otros telescopios. Empleando la misma técnica del tránsito, Roman podría hallar planetas en órbitas mucho más reducidas, y entre ellos podrían encontrarse verdaderos análogos de Júpiter que actualmente son imposibles de observar debido al resplandor. Elias 2-24 b está unas 10 veces más alejado de su estrella anfitriona que Júpiter del Sol.
“Este es solo el comienzo de una nueva era de descubrimientos”, dijo Cieza. “Es increíble que, gracias la tecnología moderna, podamos ver en acción la formación de planetas, y Roman llevará la búsqueda de planetas a un nivel superior”.
Para obtener más información sobre la exploración de exoplanetas por parte de la NASA, visita el sitio web (en inglés):
Por Ashley Balzer
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