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Un equipo internacional con participación de la UNAM encontró nuevas evidencias de un enorme protoplaneta que se encuentra en proceso de formación a unos 430 años luz de la Tierra.
El objeto podría tener una masa equivalente a entre cuatro y cinco veces la de Júpiter, el planeta más grande del Sistema Solar. A diferencia de los mundos completamente formados, este todavía está creciendo dentro del disco de gas y polvo que rodea a su estrella.
El descubrimiento fue posible gracias al análisis de las alteraciones que este objeto provoca en el material que lo rodea, una técnica que podría abrir nuevas posibilidades para localizar planetas jóvenes que todavía permanecen ocultos.
Protoplaneta de cuatro veces la masa de Júpiter: ¿dónde se encuentra?
El planeta en formación se encuentra alrededor de la estrella J16120, ubicada aproximadamente a 430 años luz de la Tierra.
Su posición está a unas 32 unidades astronómicas (UA) de su estrella. Para dimensionar esta distancia, Neptuno se encuentra a unas 30 UA del Sol, por lo que el objeto ocupa una región comparable a la de los planetas exteriores de nuestro propio sistema.
Una unidad astronómica equivale a unos 150 millones de kilómetros, la distancia promedio entre la Tierra y el Sol.
El objeto todavía no puede observarse con facilidad como un planeta completamente formado. En su lugar, los investigadores estudiaron las huellas que deja sobre el gas y el polvo que lo rodean.
¿Cómo descubrieron el planeta en formación alrededor de J16120?
La investigación fue encabezada por Anibal Sierra Morales, especialista del Instituto de Astronomía de la UNAM y primer autor del estudio.
Los científicos analizaron el movimiento del gas dentro del disco que rodea a J16120 y encontraron un comportamiento difícil de explicar sin la presencia de un cuerpo masivo.
En una zona del disco, el gas se desplazaba a una velocidad mayor de la esperada, mientras que en el extremo contrario lo hacía más lentamente. Además, en la frontera entre ambas regiones aumentaba la dispersión de las velocidades.
Para los investigadores, este patrón es compatible con la presencia de un objeto de gran masa que está alterando el movimiento del material mientras completa su órbita.
La explicación que mejor coincide con las observaciones es la existencia de un protoplaneta con una masa de entre cuatro y cinco veces la de Júpiter.
ALMA captó las señales del planeta que está naciendo
Las observaciones que permitieron realizar este análisis fueron obtenidas en 2023 con ALMA, el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ubicado en el desierto de Atacama, en Chile.
El observatorio está formado por 66 antenas que trabajan de manera coordinada para estudiar objetos astronómicos en longitudes de onda milimétricas y submilimétricas.
Con las imágenes obtenidas del disco de J16120, los investigadores desarrollaron un modelo computacional para calcular cómo debería comportarse el gas si no existiera un planeta perturbándolo.
Después compararon ese escenario con las observaciones reales.
Las diferencias mostraron desviaciones localizadas y estructuras de mayor escala en el movimiento del gas. Estas alteraciones fueron una de las principales pistas para identificar al posible planeta.
Una nueva técnica para detectar planetas jóvenes
Uno de los aspectos más relevantes del descubrimiento es el método utilizado para encontrar el objeto.
Los investigadores recurrieron al ensanchamiento de líneas moleculares, una técnica que permite estudiar cómo se mueve el gas y detectar cambios provocados por cuerpos masivos que todavía no son fáciles de observar directamente.
La idea ya había sido planteada en modelos teóricos publicados en 2019. Las simulaciones anticipaban que un planeta en formación produciría turbulencias y alteraciones en el gas ubicado tanto en su posición como a lo largo de su órbita.
Las observaciones realizadas alrededor de J16120 mostraron un comportamiento similar al previsto por aquellos modelos.
¿Qué otras evidencias existen del protoplaneta de J16120?
La alteración del movimiento del gas no es la única señal que apunta a la existencia del objeto.
Otros equipos científicos identificaron de manera independiente diferentes indicios en la misma región del disco, entre ellos:
- Un punto brillante detectado en el infrarrojo.
- Emisión de hidrógeno alfa, relacionada con procesos energéticos y acumulación de material.
- Emisión de polvo en longitudes de onda milimétricas.
- Mayor dispersión en las velocidades del gas.
- Alteraciones que se extienden a lo largo de la órbita del posible planeta.
La coincidencia entre estas observaciones fortalece la hipótesis de que se trata de un planeta que actualmente se está formando y no simplemente de una anomalía en los datos.
¿Qué tamaño tendría el planeta descubierto por la UNAM?
Aunque suele describirse como un planeta “cuatro o cinco veces más grande que Júpiter”, esa expresión puede resultar engañosa.
La estimación de los investigadores corresponde principalmente a su masa, no necesariamente a su diámetro.
El protoplaneta tendría una cantidad de materia equivalente a entre cuatro y cinco veces la masa de Júpiter. Su tamaño físico podría ser diferente y dependerá, entre otros factores, de su composición, temperatura y etapa de formación.
Precisamente por encontrarse todavía en crecimiento, conocer sus características con mayor precisión será uno de los objetivos de las próximas observaciones.
Científicos seguirán estudiando el planeta gigante
La investigación no termina con la identificación de las perturbaciones en el disco.
Los científicos buscarán determinar, entre otros aspectos, si el gas que rodea al protoplaneta presenta una temperatura mayor que el resto del material. Para ello realizarán nuevas observaciones utilizando diferentes trazadores químicos.
También analizarán información obtenida con SPHERE, un instrumento instalado en el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral.
Los datos, previstos para mediados de 2027, podrían ayudar a determinar con mayor precisión la masa, temperatura y otras propiedades del objeto.
¿Por qué es importante descubrir un planeta mientras se está formando?
Observar un planeta durante sus primeras etapas permite a los astrónomos estudiar directamente algunos de los procesos que ocurren cuando se construyen nuevos sistemas planetarios.
En este caso, las perturbaciones detectadas en el gas ofrecen una oportunidad para comprobar mediante observaciones reales modelos que anteriormente habían sido planteados mediante simulaciones.
El hallazgo también demuestra que los movimientos del gas pueden funcionar como una especie de huella de planetas que todavía permanecen ocultos dentro de los discos protoplanetarios.
La participación de la UNAM, junto con instituciones de México, Estados Unidos, Reino Unido, Alemania, Italia, Chile, China y otros países, permitirá combinar observaciones, modelos computacionales y diferentes técnicas para entender mejor cómo surgió este enorme mundo.
Más que encontrar simplemente otro planeta fuera del Sistema Solar, el estudio ofrece una ventana hacia una etapa que normalmente resulta extremadamente difícil de observar: el momento en que un planeta gigante todavía está naciendo.
Editora SEO en Tus Buenas Noticias, es licenciada en Ciencias de la Comunicación. Es especialista en análisis sobre posicionamiento SEO y Analytics, desarrollo de contenidos para redes sociales.
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