Los astrónomos han confirmado que un mundo con menos de un millón de años es el planeta más joven conocido, utilizando datos de archivos financiados por la NASA. Llamado Elias 2-24 b, este planeta recién nacido aún gira 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 cuádruple entre dos planetas que orbitan la estrella PDS 70 y dos planetas que orbitan la estrella WISPIT 2—, todos ellos con más de 5 millones de años”, afirmó Lucas Cieza, profesor del Instituto de Estudios Astrofísicos de Chile y coautor de un artículo que detalla los resultados. “Elias 2-24 b nos muestra que incluso nuestros mejores modelos de formación planetaria aún no comprenden algunos procesos importantes”.
En un estudio publicado el miércoles en The Astrophysical Journal Letters, un equipo liderado por Andrea Bernardi, candidata a doctora en la Universidad Diego Portales de Chile, analizó observaciones de archivo de siete estrellas observadas con el coronógrafo del Observatorio WM Keck en Hawái, que colabora con la NASA mediante un acuerdo de cooperación. Cada una de estas estrellas alberga un disco de escombros repleto de polvo, gas y fragmentos de hielo y roca, con estructuras y huecos que sugieren la posible formación de planetas a su alrededor.
Con el coronógrafo bloqueando la luz de las estrellas anfitrionas, los astrónomos buscaron planetas más débiles que orbitaran esas estrellas y que pudieran estar incrustados en los discos de polvo. Los planetas que se encuentran fuera de nuestro sistema solar se denominan exoplanetas.
“Los planetas deberían encontrarse dentro de los huecos, ya que los están esculpiendo”, dijo Bernardi. “Y ahí es precisamente donde encontramos Elias 2-24 b”.
El planeta que orbita la estrella Elias 2-24 tiene una masa similar a la de Júpiter, y la estrella se encuentra a unos 450 años luz de la Tierra. Estudiar 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 turbulentas nubes de gas y polvo, envueltas en una bruma. Los planetas en órbita se forman a partir de material sobrante que se acumula y, poco a poco, va creando una trayectoria alrededor de la estrella. Sin embargo, resulta difícil estudiar la etapa inicial de un exoplaneta debido al polvo que lo envuelve.
La mayoría de los exoplanetas que hemos descubierto hasta ahora se han encontrado mediante tránsitos, que ocurren cuando un planeta pasa por delante de su estrella y atenúa temporalmente la cantidad de luz que recibimos.
Estos tránsitos son difíciles de detectar cuando los planetas aún están profundamente enterrados en polvo o orbitando lejos de la estrella. Por eso, la gran mayoría de los 6000 exoplanetas confirmados hasta la fecha tienen miles de millones de años y se encuentran muy cerca de sus estrellas. Los modelos actuales de formación planetaria se basan en una combinación de teorías y simulaciones complejas, junto con observaciones de estrellas jóvenes con discos donde aún no se puede detectar la presencia de planetas. Encontrar y estudiar más planetas jóvenes como Elias 2-24 b ayudará a los astrónomos a perfeccionar estos modelos.
“La galaxia genera continuamente nuevas estrellas y planetas, por lo que existen muchos en cada etapa de evolución”, explicó Cieza. “Esto significa que, en teoría, podemos observar todo el proceso, pero existe una gran brecha en lo que la mayoría de los telescopios pueden detectar. En la actualidad, prácticamente no podemos ver estos planetas jóvenes”.
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Conectando puntos
La confirmación mediante datos del telescopio Keck resuelve un misterio que ha desconcertado a los astrónomos durante una década. Hace aproximadamente diez años, las observaciones del ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) en Chile mostraron un hueco en el disco polvoriento de la joven estrella. El Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral, también en Chile, detectó entonces un tenue punto de luz en ese hueco.
Los astrónomos debatieron si podría tratarse de un planeta; según las teorías de formación planetaria, tales huecos aparecen demasiado pronto y demasiado lejos de sus estrellas como para que se hayan formado planetas. Los modelos actuales predicen que se necesitan unos 5 millones de años para formar un planeta del tamaño de Júpiter a la distancia de Júpiter al Sol (que es poco más de cinco veces mayor que la distancia de la Tierra al Sol), e incluso más tiempo a mayor distancia. Sin embargo, el punto brillante que detectaron estaba 55 veces más lejos de su estrella que la Tierra del Sol y ya se comportaba como un planeta en formación.
Así que el equipo de Bernardi buscó en el Archivo del Observatorio Keck, una colaboración financiada por la NASA entre el Observatorio Keck y el Instituto de Ciencia de Exoplanetas de la NASA en Caltech/IPAC, el mismo pequeño punto de luz y lo encontró en observaciones de 2018 y 2020. Unieron 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 imagen o una estrella de fondo, confirmándolo finalmente como Elias 2-24 b.
«Normalmente oímos hablar de telescopios que trabajan por separado, pero esta confirmación solo fue posible utilizando varios telescopios juntos», dijo Bernardi. «Elias 2-24 b está 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, tales detecciones deberían ser más fáciles».
Roman, que acaba de ser 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 ver para otros telescopios. Empleando la misma técnica, Roman podría encontrar planetas en órbitas mucho más pequeñas, incluyendo análogos de Júpiter que actualmente son imposibles de ver debido al resplandor. Elias 2-24 b se encuentra aproximadamente 10 veces más lejos de su estrella anfitriona.
«Este es solo el comienzo de una nueva era de descubrimientos», dijo Cieza. «Es increíble que con la tecnología moderna podamos observar la formación de planetas en acción, y Roman llevará la búsqueda de planetas al siguiente nivel».
Para obtener más información sobre la exploración de exoplanetas de la NASA, visite:
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