Fotografían por primera vez a un planeta recién nacido

Un equipo de astrónomos ha captado una espectacular instantánea de formación planetaria alrededor de una joven estrella enana denominada PDS 70, situada en la constelación de Centauro y a 370 años luz de la Tierra.

Utilizando el buscador de planetas SPHERE, instalado en el VLT (Very Large Telescope) de ESO, el equipo internacional ha realizado la primera detección firme de un planeta bebé,  al que han llamado PDS 70b, abriéndose camino a través del material que rodea a la joven estrella que ha sido su matriz.

Al mismo tiempo, los astrónomos han podido medir el brillo del recién nacido planeta en diferentes longitudes de onda, lo que les ha permitido deducir las propiedades de su atmósfera.

El nuevo planeta destaca claramente en las nuevas observaciones, visible como un punto brillante a la derecha del centro ennegrecido de la imagen. Se encuentra aproximadamente a 3.000 millones de kilómetros de la estrella central, lo cual equivale a la distancia entre Urano y el Sol.

Gaseoso gigante

El análisis muestra que PDS 70b es un planeta gaseoso gigante, con una masa unas cuantas veces mayor que la de Júpiter. La superficie del planeta tiene una temperatura de aproximadamente 1000° C, mucho más caliente que cualquier otro planeta de nuestro Sistema Solar.

La región oscura en el centro de la imagen se debe al uso de un coronógrafo, una máscara que bloquea la luz cegadora de la estrella central y permite a los astrónomos detectar a sus compañeros planetarios del disco, mucho más tenues. Sin esta máscara, la débil luz del planeta sería totalmente superada por el intenso brillo de PDS 70.

“Estos discos alrededor de estrellas jóvenes son los lugares en los que nacen los planetas, pero hasta ahora sólo un puñado de observaciones han detectado indicios de planetas bebé en ellos”, explica Miriam Keppler, que lidera el equipo de investigadores.

“El problema es que, hasta ahora, la mayoría de estos candidatos a planeta podrían ser solo fenómenos en el disco”. El descubrimiento del joven compañero de PDS 70 es un emocionante resultado científico que ya ha merecido una investigación más profunda.

En los últimos meses, un segundo equipo, que implica a muchos de los astrónomos del equipo del descubrimiento, incluyendo a Keppler, ha seguido estudiando las observaciones iniciales para investigar al nuevo compañero planetario de PDS 70 con más detalle.

Atmósfera turbia

No solo han obtenido la espectacular imagen del planeta que se muestra aquí, sino que fueron incluso capaces de obtener un espectro del planeta. El análisis de este espectro indicó que su atmósfera está turbia.

El compañero planetario de PDS 70 ha escavado un disco de transición (un disco protoplanetario con un gigantesco «hueco» en el centro). Estas brechas internas se conocen desde hace décadas y se ha especulado con que fueran fruto de la interacción entre el disco y el planeta. Ahora, por primera vez, podemos ver el planeta.

“Los resultados de Keppler ofrecen una nueva perspectiva sobre las primeras etapas de evolución planetaria, que son complejas y que no comprendemos del todo” comenta André Müller, líder del segundo equipo que investiga al joven planeta.

“Necesitábamos observar un planeta en el disco de una estrella joven para comprender realmente los procesos de formación planetaria” añade. Determinando las propiedades atmosféricas y físicas del planeta, los astrónomos son capaces de probar modelos teóricos de formación planetaria.

Planeta bebé

Esta visión del nacimiento de un planeta bañado en polvo ha sido posible gracias a las impresionantes capacidades tecnológicas del instrumento SPHERE de ESO, que estudia exoplanetas y discos alrededor de estrellas cercanas utilizando una técnica conocida como imagen de alto contraste, todo un reto.

Incluso bloqueando la luz de una estrella con un coronógrafo, SPHERE debe aplicar estrategias de observación concebidas de un modo inteligente y técnicas de procesamiento de datos para filtrar la señal de los débiles compañeros planetarios alrededor de estrellas jóvenes brillantes en múltiples longitudes de onda y en diferentes épocas.

Thomas Henning, director del Instituto Max Planck de Astronomía y líder de los equipos, resume la aventura científica: “Después de más de una década de enormes esfuerzos para construir esta máquina de alta tecnología, ¡ahora SPHERE nos permite recoger lo sembrado con el descubrimiento de planetas bebé!”.

Referencias

Discovery of a planetary-mass companion within the gap of the transition disk around PDS 70. Astronomy & Astrophysics.

Orbital and atmospheric characterization of the planet within the gap of the PDS 70 transition disk. Astronomy & Astrophysics.