Posible planeta muy joven con cinco veces la masa de Júpiter

Redacción

El universo es una caja interminable de sorpresas donde cada descubrimiento puede complementar o descartar lo que se sabía hasta antes del último hallazgo. Con dicho espíritu, y luego de meses de investigación, un equipo multidisciplinario de astrofísicos ha dado con un candidato a planeta gigante caliente de gas.

“Observamos una zona de formación planetaria muy joven, lo hicimos sumando observaciones previas de ALMA (por radioastronomía) con un estudio de la misma zona usando tecnología de carácter infrarrojo”, explica Sebastián Jorquera, estudiante del doctorado en ciencias mención Astronomía de la Universidad de Chile e investigador del Centro de Excelencia en Astrofísica (CATA) que lideró este proyecto.

El objeto, emplazado a 443 años-luz de la Tierra, gira alrededor de la protoestrella Elias 24, bautizada con ese nombre en honor al astrónomo estadounidense Jonathan Elias, quien la descubrió a mediados del siglo XX. Este sistema solar en formación se halla en la zona oscura de la constelación de Ofiuco, un sector de la Vía Láctea conocido como “el Portador de la Serpiente”.

“La detección de este candidato es notable, ALMA nos mostró los espacios aparentemente vacíos en el disco de material que rodea a Elias 24, y sabiendo esto decidimos emprender una nueva observación, pero esta vez usando un instrumento ubicado en el Observatorio Paranal del ESO; su nombre es Naos Conica”, añade Laura Pérez, académica del Departamento de Astronomía FCFM de la Universidad de Chile.

El objetivo original de la investigación era la búsqueda de planetas siendo formados en discos protoplanetarios de la muestra de DSHARP (proyecto ALMA). Se investigaron al menos 10 de ellos, recolectando más de 30 horas de observación. Las observaciones de ALMA mostraron la presencia de múltiples subestructuras en los discos observados, particularmente la presencia de anillos con alta concentración de materia (polvo) y “surcos” con bajas concentraciones de polvo, en comparación con el resto del disco.

Diversas evidencias apuntan a que dichas estructuras se formaron como consecuencia de la presencia de uno o más protoplanetas en el interior de los espacios observados, por lo que esta investigación se enfocó en la observación y detección directa de dichos objetos celestes. Los resultados obtenidos fueron consistentes con las diferentes evidencias y modelos que sugieren la presencia de protoplanetas en los discos, y permitieron estudiar la relación entre ellos y las estructuras observadas por ALMA. Además, el trabajo descartó la presencia de objetos masivos puesto que no hubo detección de ellos.

El Naos Conica es un instrumento único que tomó literalmente cientos de imágenes de la zona en cuestión, un disco de aproximadamente 400.000 años, “muy joven si se lo compara con la Tierra que tiene del orden de 4,5 millones de años de edad. El método que usamos fue el Direct Imaging, donde logramos disminuir el enorme brillo de la estrella y concentrar la visual en el espacio o surco, y así surgió nuestro candidato”, indica Jorquera.

Para avanzar en el entendimiento de los discos protoplanetarios tempranos, los científicos planean realizar observaciones con diferentes instrumentos astronómicos, del observatorio ALMA (en el norte de Chile) y otros con el fin de detectar objetos con masas menores y en las regiones más internas de estos discos, las cuales son difíciles de observar dada la luminosidad del disco y de la estrella central. “Para comprobar la existencia de nuestro candidato usaremos una variante del método de investigación original denominado Spectral Differential Imaging, a través del instrumento SPHERE de Cerro Paranal, y buscaremos la emisión de hidrógeno ionizado de estos objetos usando el instrumento MUSE del mismo observatorio. Ambas son vías clave para confirmar el hallazgo”, concluye el astrónomo de 25 años.

El trabajo fue publicado en la revista The Astronomical Journal, con el título “A Search for companions via Direct Imaging in the DSHARP Planet-Forming Disks”. Además de Jorquera y Pérez, en el estudio trabajaron los astrónomos Gaël Chauvin y Myriam Benisty de la Unidad Mixta Internacional Franco-Chilena de Astronomía y la Université Grenoble Alpes de Francia.

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