Los científicos afirman que los planetas recién nacidos pueden crear señales de alerta con su gravedad

Los científicos pueden haber descubierto una forma de detectar planetas recién nacidos escurridizos que se esconden en los discos que rodean a las estrellas jóvenes, y se basa en el mismo fenómeno gravitatorio que permite al telescopio espacial James Webb permanecer en una posición estable en el espacio profundo.

Investigadores del Centro de Astrofísica de Havard han detectado un probable exoplaneta recién nacido del tamaño de Saturno alrededor de una estrella situada a 518 años luz de distancia en la constelación de Tauro, vista desde la Tierra. La clave del descubrimiento fueron dos señales importantes: un grupo y una media luna de material en un anillo alrededor de la estrella, separados entre sí por 120 grados.

“Ese grado de separación no ocurre porque sí: es importante desde el punto de vista matemático”, dijo Feng Long, becario postdoctoral del Centro de Astrofísica y autor principal de un nuevo estudio sobre el exoplaneta en un comunicado de prensa. El estudio se publicó el miércoles en The Astrophysical Journal Letters.

El antecedente importante es que los planetas recién nacidos son muy difíciles de descubrir, y no simplemente porque los telescopios existentes tienen dificultades para obtener imágenes directas de objetos tan relativamente pequeños y tenues junto a grandes estrellas brillantes a gran distancia.

“La detección directa de planetas jóvenes es un gran desafío y hasta ahora sólo ha tenido éxito en uno o dos casos”, dijo el Dr. Long. “Los planetas son siempre demasiado débiles para que los veamos porque están incrustados en gruesas capas de gas y polvo”.

En su lugar, los investigadores como el Dr. Long buscan indicios de la presencia de un planeta en el disco de gas y polvo que orbita alrededor de las estrellas jóvenes, conocido como disco protoplanetario, a partir del cual se forman los planetas.

Para el estudio actual, el Dr. Long utilizó datos del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una red de 66 radiotelescopios situada en el norte de Chile, para observar con detalle la estructura de un disco protoplanetario conocido como LkCa 15. Mientras estudiaba un anillo exterior de material que orbita alrededor de la estrella a una distancia 42 veces mayor que la de la Tierra con respecto al Sol, observó el extraño grupo y arco de material en su relación matemáticamente significativa.

“Estamos viendo que este material no está flotando libremente”, dijo el Dr. Long. “Es estable y tiene una preferencia en cuanto a dónde quiere ubicarse en función de la física y de los objetos implicados”.

Cuando un objeto masivo, como un planeta, orbita alrededor de otro, como una estrella, su gravedad se anula en ciertas regiones, conocidas como puntos de Lagrangian, en relación con el planeta. Los objetos que entran en uno de estos puntos pueden permanecer en una posición relativamente estable respecto al planeta, orbitando el punto en lugar del planeta.

En el caso de la Tierra, el primer punto de este tipo, L1, existe aproximadamente a 1 millón de millas dentro de la órbita de la Tierra, entre la Tierra y el Sol, mientras que el segundo, L2, existe a un millón de millas directamente detrás de la Tierra en relación con el Sol. El Telescopio Espacial James Webb orbita el punto L2 de la Tierra, asegurando que el sensible telescopio infrarrojo tenga siempre a la Tierra a sus espaldas mientras el telescopio y el planeta orbitan el Sol en formación.

Júpiter, por su parte, alberga dos enjambres de asteroides, los asteroides troyanos, en sus puntos L4 y L5, que se sitúan 60 grados por delante y por detrás de Júpiter a lo largo de la trayectoria orbital del planeta.

El cúmulo y el arco de material que el Dr. Long encontró en el disco protoplanetario LkCa 15 están igualmente atrapados en lo que los investigadores creen que son los puntos L4 y L5 en relación con un planeta recién nacido, cada uno a 60 grados de distancia del planeta, y a 120 grados entre sí.

Cuando los investigadores introdujeron la información en una simulación por ordenador, también sugirió que las condiciones eran las adecuadas para la presencia de un planeta, probablemente uno entre el tamaño de Neptuno y Júpiter y uno relativamente joven de hasta tres millones de años.

El planeta por sí solo es un descubrimiento emocionante para el equipo de investigación, según la Dra. Long, pero también espera que la técnica de búsqueda de material atrapado en los puntos lagrangianos planetarios se imponga en el campo de la ciencia exoplanetaria, aunque no sea la técnica más fácil de aplicar.

“Espero que este método pueda ser ampliamente adoptado en el futuro”, dijo. “La única advertencia es que esto requiere datos muy profundos, ya que la señal es débil”.