Una nueva imagen del VLT muestra lo que podría ser un planeta formándose en tiempo real, con la estrella modelando el polvo a su alrededor.
Los discos protoplanetarios son estructuras de gas y polvo que rodean a estrellas jóvenes y donde nacen los planetas. Estos discos suelen presentar patrones como anillos, huecos y brazos espirales. Durante años, los astrónomos han sospechado que estos patrones son causados por planetas en formación, que modifican su entorno al orbitar. Sin embargo, hasta ahora, no se había logrado observar directamente a uno de estos escultores planetarios en plena acción.
Los astrónomos han captado ahora lo que podría ser un planeta aún en gestación, esculpiendo con elegancia las espirales de gas y polvo que rodean a su estrella anfitriona, HD 135344B. Situada a unos 440 años luz de la Tierra, esta joven estrella está rodeada por un disco protoplanetario: una vasta estructura de gas y polvo donde nacen los planetas. Este disco ya era conocido por sus llamativos brazos espirales, observados en el pasado por otros telescopios. Sin embargo, hasta ahora nadie había conseguido encontrar al responsable de tales estructuras.
Utilizando el instrumento ERIS (Enhanced Resolution Imager and Spectrograph) del Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO), un equipo de astrónomos liderado por Francesco Maio ha logrado detectar una señal prometedora justo en la base de uno de estos brazos espirales. Allí, tal como predecían las teorías, parece estar formándose un planeta. Este hallazgo fue publicado en la revista Astronomy & Astrophysics.
Esta es la estrella HD 135344B y su planeta, dos veces más grande que Júpiter. ESO/F. Maio et al./T. Stolker et al./ ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/N. van der Marel et al.
“El nacimiento de la Tierra es algo que nunca podremos observar, pero aquí, a 440 años luz de distancia, podríamos estar presenciando cómo nace un planeta en tiempo real”, afirma Maio, investigador doctoral de la Universidad de Florencia y del Observatorio Astrofísico de Arcetri, dependiente del Instituto Nacional de Astrofísica de Italia (INAF).
El planeta candidato se encuentra dentro del disco protoplanetario de HD 135344B. Se estima que tiene el doble de la masa de Júpiter y orbita a una distancia comparable a la que separa a Neptuno del Sol. Lo que lo hace especial es que parece estar interactuando con su entorno, moldeando las espirales de gas y polvo mientras se va convirtiendo en un planeta completamente formado.
Durante años, se ha especulado que los anillos y brazos que se observan en los discos protoplanetarios son señales indirectas de la presencia de planetas jóvenes, que van “limpiando” su órbita a medida que acumulan material. Pero hasta ahora, ningún telescopio había conseguido observar directamente uno de estos jóvenes planetas dentro del propio brazo espiral.
Instrumentos anteriores, como SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch) en el mismo VLT, y ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), ya habían estudiado HD 135344B sin detectar ninguna señal clara de un planeta. La diferencia ahora ha sido el uso de ERIS, que ha logrado captar la tenue luz del posible protoplaneta, incluso estando este aún muy incrustado en el disco de su estrella madre.
Las espirales de las que nacieron los planetas
“Lo que hace de esta detección un posible punto de inflexión es que, a diferencia de observaciones anteriores, hemos podido detectar directamente la señal del protoplaneta, que todavía está profundamente inmerso en el disco”, explica Maio. “Esto nos da mucha más confianza en su existencia, porque estamos observando la luz del propio planeta.”
Pero HD 135344B no es la única estrella joven bajo escrutinio. Otro equipo de astrónomos, esta vez liderado por Anuroop Dasgupta, investigador doctoral del ESO y la Universidad Diego Portales en Chile, ha usado también ERIS para estudiar a la estrella V960 Mon. Se trata de una estrella aún más joven, rodeada también por un disco protoplanetario con brazos espirales. En este caso, las observaciones anteriores ya habían mostrado signos de inestabilidad gravitacional: una fase caótica en la que el material del disco comienza a fragmentarse, con cada fragmento potencialmente capaz de convertirse en un planeta o incluso en un objeto más masivo.
“La investigación previa reveló material inestable, pero quedaba abierta la pregunta de qué sucedía después. Con ERIS, queríamos encontrar fragmentos compactos y luminosos que señalaran la presencia de un compañero en el disco… y lo conseguimos”, afirma Dasgupta. El objeto detectado podría ser otro planeta en formación o bien una enana marrón, es decir, un objeto mayor que un planeta pero que no logró suficiente masa para brillar como una estrella.
Si se confirma, este hallazgo representaría la primera detección clara de un planeta o una enana marrón formándose por inestabilidad gravitacional, un mecanismo diferente al de la formación planetaria clásica. Este descubrimiento abriría una nueva ventana al estudio de cómo se forman los sistemas planetarios, especialmente en las fases más tempranas y turbulentas de la evolución estelar.
Gracias a los avances tecnológicos en instrumentos como ERIS y a telescopios de clase mundial como el VLT, los astrónomos están cada vez más cerca de responder las grandes preguntas sobre el origen de los planetas. Y aunque no podamos viajar atrás en el tiempo para ver cómo nació nuestro propio sistema solar, al observar estos procesos en otros rincones del cosmos, podemos entender un poco mejor de dónde venimos.
REFERENCIA
VLT/ERIS observations of the V960 Mon system: a dust-embedded substellar object formed by gravitational instability?
Imagen principal: La imagen, tomada con el Very Large Telescope (VLT) de ESO, muestra un posible planeta naciendo alrededor de la joven estrella HD 135344B. Esta estrella, situada a unos 440 años-luz de distancia, está rodeada por un disco de polvo y gas con prominentes brazos espirales. La teoría predice que los planetas pueden esculpir brazos espirales como éstos, y el nuevo candidato a planeta se encuentra en la base de uno de los brazos, tal y como se esperaba.
La imagen fue captada con un nuevo instrumento del VLT: el espectrógrafo y generador de imágenes de resolución mejorada (Enhanced Resolution Imager and Spectrograph, ERIS). El círculo negro central corresponde a un coronógrafo, un dispositivo que bloquea la luz de la estrella para revelar detalles débiles a su alrededor. El círculo blanco indica la ubicación del planeta.
La imagen de la derecha es una combinación de observaciones previas tomadas con el instrumento SPHERE también en el VLT (rojo) y el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA, naranja y azul). Estos y otros estudios previos de HD 135344B no encontraron señales de una compañera, pero ERIS puede haber desvelado finalmente al culpable del disco espiral de la estrella.
Crédito: ESO/F. Maio et al./T. Stolker et al./ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/N. van der Marel et al.
