Investigador del NPF participó de la toma de la primera imagen directa de planeta en formación

El histórico trabajo logró identificar un objeto de masa planetaria formándose en el disco que rodea a una estrella enana joven.

Un grupo internacional de astrónomos, entre los que se encuentra Johan Olofsson, investigador asociado del Núcleo Milenio de Formación Planetaria, capturó la primera imagen directa de un planeta en formación. Este planeta orbita alrededor de la joven estrella PDS 70 a unos 3 mil millones de kilómetros, equivalente a la distancia entre Urano y el Sol. El trabajo fue liderado por M. Kepler, del Instituto Max Planck de Astronomía en Heidelberg, Alemania, y publicado en la prestigiosa revista científica Astronomy & Astrophysics.

Se sabe que los planetas se forman en discos alrededor de las estrellas —llamados circumestelares—, los que deberían conformar una superficie continua, sin surcos ni cavidades. Pero cuando un planeta se forma dentro de este entorno uniforme, poco a poco va abriendo un camino en el disco, dejando un surco de diversos tamaños debido a la presión que ejerce en él. Hasta ahora, en la mayoría de los casos los astrónomos habían observado los surcos pero no los planetas que los ocasionan, por lo que era les era complejo concluir al respecto. Sin embargo, en esta investigación se detectó un objeto de masa planetaria dentro de un surco en el disco que rodea a PDS 70, estrella joven ubicada dentro de nuestra galaxia, a unos 368 años luz de distancia de nosotros.

“Cuando esto ocurre, cabe la posibilidad de que esa fuente puntual sea un objeto más cercano o más lejano, pero proyectado justo donde debería de estar el planeta. Para corroborar que lo que veíamos no era una simple proyección, observamos con distintos filtros y en distintos momentos. Esto último es crucial, porque nos permite ver si esa fuente puntual se mueve acompañando a la estrella en su viaje por la galaxia o no. Si es una mera proyección, no se moverán del mismo modo desde nuestra perspectiva”, comenta Johan Olofsson, quien también es investigador del Instituto de Física y Astronomía de la Universidad de Valparaíso y director del Max Planck Tandem Group (acuerdo entre el Instituto Max Planck de Astronomía en Heidelberg, Alemania, y la Universidad de Valparaíso).

El científico explica que observar con distintos filtros les permitió estudiar la atmósfera del objeto —lo que se publicó en otro estudio liderado por A. Mueller del Instituto Max Planck de Astronomía, el que concluyó que el planeta parece ser muy rojo, lo que es compatible con que tenga una atmósfera muy nubosa e incluso polvorienta—. Además, recalca que la fuente puntual se observó utilizando diversos instrumentos: SPHERE (instalado en el VLT del Observatorio Europeo Austral), NaCo (también instalado en el VLT) y NICI (instalado en el Observatorio Gemini Sur), lo que les permitió asegurar que efectivamente correspondía a un objeto y no a un artefacto producido por el instrumento o telescopio.

“Este trabajo supone verdaderamente un antes y un después en el campo de estudio de la formación planetaria. Es la primera detección irrefutable de un planeta que recién se ha formado. Existen otros candidatos en la literatura reciente, pero ninguno pasaba todas las pruebas para estar seguros de su naturaleza. Pero el caso de PDS 70 es uno extremadamente robusto que nos abre la posibilidad de estudiar un objeto extremadamente joven en gran detalle”, destaca Olofsson.

Trabajo a futuro

El astrónomo comenta que se planea estudiar el sistema completo, considerando todos los elementos como un conjunto interactuante. Para esto, el próximo paso es monitorear el movimiento de PDS 70b, como se nombró al planeta. “Estas observaciones requerirán de una base de tiempos larga ya que los movimientos orbitales del planeta entorno a la estrella son pequeños. Al hacerlo podremos saber si se mueve dentro del surco, si tiene una órbita circular o no, etc”, explica. Agrega que es probable que las investigaciones les haga replantearse lo que se cree entender actualmente sobre interacciones planeta-disco ya que, como PDS 70b es el primer objeto de este tipo que se ha conseguido observar, hay muchas hipótesis que comprobar.

Otro objetivo es estudiar la forma en que el planeta está ganando masa. Para eso, explica Olofsson, se debe descomponer la luz que se recibe de él para identificar elementos que, en cierto modo, son más sensibles que otros a los procesos que incluyen ganar masa por parte de un cuerpo.

Además, los científicos quieren usar el Observatorio ALMA para investigar si el planeta, a su vez, está rodeado de un disco de material o no.

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La imagen que ilustra la nota pertenece a ESO/A. Müller et al., y fue captada por el instrumento SPHERE, instalado en el VLT (Very Large Telescope) de ESO.  El planeta se distingue claramente como un punto brillante a la derecha del centro de la imagen, que está oscurecida por la máscara del coronógrafo utilizada para bloquear la luz cegadora de la estrella central.

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