Un grupo internacional de astrónomos, con destacada participación de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), ha verificado la existencia de un planeta en plena formación cuya masa supera entre cuatro y cinco veces a la de Júpiter, el gigante gaseoso más grande de nuestro Sistema Solar.
Este objeto, catalogado como protoplaneta por encontrarse aún en una fase embrionaria de desarrollo, reside en el disco de gas y polvo que envuelve a la estrella J16120, situada a aproximadamente 430 años luz de la Tierra.
La investigación ha sido liderada por Anibal Sierra Morales, investigador del Instituto de Astronomía de la UNAM (IA-UNAM) y autor principal del estudio científico. Este hallazgo arroja nueva luz sobre los procesos que dan origen a planetas fuera del Sistema Solar.
¿Cómo se descubrió este planeta gigante?
La detección del planeta naciente se logró analizando el comportamiento del gas en el disco de la estrella J16120. En una zona específica, el material gaseoso gira más rápido de lo normal en un lado, mientras que en el lado opuesto lo hace a una velocidad menor.
Justo en el límite entre estas dos regiones, se observa un aumento en la dispersión de velocidades, como si un objeto masivo estuviera agitando el gas circundante.
Según Sierra Morales, la explicación más coherente para este patrón es la presencia de un protoplaneta con una masa estimada de cuatro a cinco veces la de Júpiter. Esto no implica que su diámetro sea cuatro veces mayor, sino que su cantidad de materia es significativamente superior.
El descubrimiento es relevante porque representa una de las primeras detecciones de un planeta en formación mediante la técnica de ensanchamiento de líneas moleculares. Este método permite examinar los movimientos del gas e identificar alteraciones causadas por cuerpos que aún no pueden observarse directamente.
Las evidencias halladas alrededor de J16120 coinciden con una predicción teórica publicada en 2019. En ese estudio, basado en simulaciones computacionales, se pronosticó cómo debería comportarse el gas de un disco si un planeta estuviera gestándose en su interior.
De acuerdo con ese modelo, la presencia del objeto generaría un exceso de turbulencia tanto en su ubicación exacta como a lo largo de su órbita. Las observaciones recientes detectaron un patrón muy similar.
ALMA captó las alteraciones en el disco estelar
Las imágenes que permitieron el estudio fueron obtenidas en 2023 por el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un interferómetro ubicado a unos cinco mil metros de altura en el desierto de Atacama, en el norte de Chile.
ALMA está compuesto por 66 antenas o radiotelescopios que trabajan de forma coordinada. Su gran sensibilidad ha permitido estudiar miles de estrellas, discos de polvo y sistemas planetarios en distintas fases de formación.
Después de obtener las imágenes del disco de J16120, el equipo construyó un modelo computacional para simular cómo debería girar el gas si no existiera ningún objeto perturbador.
Los científicos compararon ese escenario ideal con los datos reales de ALMA. Las diferencias mostraron desviaciones localizadas y estructuras extensas en el movimiento del gas, indicios que apuntaron a la existencia de un planeta.
El investigador de la UNAM explicó que un solo píxel anómalo podría deberse a ruido o error, pero la detección de una estructura a gran escala reduce la posibilidad de que sea una casualidad.
“Un solo píxel anómalo podría ser ruido, pero una estructura a gran escala es mucho más difícil de explicar sin un planeta”, señaló Sierra Morales.
Múltiples pruebas respaldan la existencia del protoplaneta
Las alteraciones en la velocidad del gas no son la única evidencia. El estudio científico indica que otros tres equipos de investigación detectaron, de manera independiente, distintas señales en la misma región del disco de J16120.
Entre los indicios identificados se encuentran:
- Un punto brillante en el infrarrojo.
- Emisión de hidrógeno alfa, vinculada a procesos energéticos y acreción de material.
- Emisión de polvo en longitudes de onda milimétricas.
- Un incremento en la dispersión de velocidades del gas alrededor del posible planeta.
- Alteraciones que se extienden a lo largo de su órbita.
La coincidencia de varias observaciones independientes fortalece la hipótesis de que el objeto realmente se está formando dentro del disco. El planeta estaría ubicado a aproximadamente 32 unidades astronómicas del centro de su estrella.
Una unidad astronómica es la distancia promedio entre el Sol y la Tierra, equivalente a cerca de 150 millones de kilómetros. A modo de referencia, Neptuno orbita a unas 30 unidades astronómicas del Sol, por lo que el protoplaneta de J16120 se encuentra a una distancia comparable, pero alrededor de otra estrella.
Para Anibal Sierra, se trata de un caso poco frecuente porque distintas técnicas e instrumentos han arrojado señales consistentes con la presencia del mismo objeto. Detectar directamente planetas en formación es un gran desafío debido al polvo, el gas y las enormes distancias involucradas.
Próximos pasos en la investigación
El equipo continuará estudiando este planeta colosal para conocer con mayor precisión sus características y verificar cómo modifica el entorno donde está naciendo.
Una de las próximas líneas de trabajo será determinar si el gas que rodea al protoplaneta tiene una temperatura superior a la del resto del disco. Para ello, se realizarán nuevas observaciones con diferentes trazadores químicos.
Los especialistas también utilizarán información del instrumento SPHERE, instalado en el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral. Los datos correspondientes llegarían a mediados de 2027 y podrían aportar nuevas evidencias sobre la masa, temperatura y propiedades del objeto.
En la investigación participan, además de la UNAM, instituciones como la University College London, la Universidad de Cambridge, las universidades de Florida, Michigan y Arizona, el Instituto Flatiron, la Universidad de Pekín y diversos centros científicos de Chile, Alemania e Italia.
También colaboran el Observatorio Europeo Austral y el Observatorio Conjunto ALMA. La participación de equipos de distintos países permitirá combinar modelos computacionales, observaciones infrarrojas y análisis de ondas milimétricas para reconstruir el proceso de formación de este nuevo mundo.
El hallazgo no solo confirma la existencia de un planeta con varias veces la masa de Júpiter, sino que también proporciona una prueba observacional de que las perturbaciones en el gas pueden utilizarse para descubrir planetas jóvenes que aún permanecen ocultos dentro de los discos donde se originan.
Fuente: Infobae