Astrónomos confirmaron la existencia de Elias 2-24 b, un planeta con menos de un millón de años que se convirtió en el planeta más joven conocido hasta ahora, según un comunicado de la NASA.
El planeta todavía se encuentra dentro del disco de polvo y gas en el que nació. Tiene aproximadamente la misma masa que Júpiter y gira alrededor de la estrella Elias 2-24, ubicada a unos 450 años luz de la Tierra.
El descubrimiento ofrece a los científicos la posibilidad de estudiar una etapa temprana de la formación planetaria que resulta difícil de observar debido al polvo que rodea estos sistemas.
Los resultados fueron publicados en The Astrophysical Journal Letters. El equipo estuvo encabezado por Andrea Bernardi, estudiante de doctorado de la Universidad Diego Portales, en Chile.
Los investigadores analizaron observaciones de archivo de siete estrellas realizadas con el coronógrafo del Observatorio W. M. Keck, en Hawái. El observatorio mantiene un acuerdo de cooperación con la NASA.
Cada una de las estrellas estudiadas posee un disco con polvo, gas y fragmentos de hielo y roca. Las estructuras y espacios presentes en esos discos pueden indicar que existen planetas en formación.
El coronógrafo permitió bloquear la luz procedente de las estrellas para buscar objetos menos brillantes que estuvieran en órbita y ocultos entre el material de los discos.
Un planeta que apareció donde los modelos no lo esperaban
La edad de Elias 2-24 b establece una diferencia con los anteriores poseedores del récord de los planetas más jóvenes conocidos.
Ese registro correspondía a cuatro planetas: dos alrededor de la estrella PDS 70 y otros dos en torno a WISPIT 2. Todos tienen más de 5 millones de años, según el comunicado de la NASA.
“Nuestros modelos de formación planetaria ya tenían dificultades para explicar a los anteriores poseedores del récord del planeta más joven conocido”, afirmó Lucas Cieza, profesor del Instituto de Estudios Astrofísicos de Chile y coautor del estudio.
“Elias 2-24 b nos muestra que incluso a nuestros mejores modelos de formación planetaria todavía les faltan algunos procesos importantes”, añadió Cieza.
Las estrellas nacen en nubes de gas y polvo. Los planetas que las orbitan se forman a partir del material restante, que se agrupa de manera progresiva.
Observar esas primeras etapas resulta complicado porque los planetas permanecen cubiertos por polvo.
La mayoría de los exoplanetas descubiertos hasta ahora fueron identificados mediante tránsitos. Estos ocurren cuando un planeta pasa frente a su estrella y reduce temporalmente la cantidad de luz que llega hasta los instrumentos de observación.
Sin embargo, esos tránsitos son difíciles de detectar cuando los planetas todavía están cubiertos de polvo o mantienen órbitas alejadas de sus estrellas.
De acuerdo con la NASA, la mayoría de los 6.000 exoplanetas confirmados hasta ahora tienen miles de millones de años y se encuentran muy cerca de sus estrellas.
Una incógnita de una década
La confirmación de Elias 2-24 b también permitió resolver una incógnita que comenzó aproximadamente una década atrás.
Observaciones del radiotelescopio ALMA, en Chile, habían revelado un espacio dentro del disco de polvo de la joven estrella. Posteriormente, el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral detectó un débil punto luminoso en ese lugar. Los astrónomos discutieron entonces si se trataba de un planeta.
Los modelos actuales predicen que un planeta del tamaño de Júpiter necesita unos 5 millones de años para formarse a una distancia de su estrella equivalente a la que existe entre Júpiter y el Sol. El proceso requeriría todavía más tiempo a mayores distancias.
Sin embargo, el punto luminoso estaba 55 veces más lejos de su estrella que la distancia entre la Tierra y el Sol y ya mostraba características de un planeta en formación.
El equipo de Bernardi buscó posteriormente ese objeto en el archivo del Observatorio Keck y lo encontró en observaciones realizadas en 2018 y 2020.
Los científicos combinaron los registros para estudiar su movimiento a través del tiempo. El análisis determinó que su comportamiento correspondía más al de un planeta que al de un defecto de imagen o una estrella de fondo. Así confirmaron su identidad como Elias 2-24 b.
“Normalmente escuchamos sobre telescopios que trabajan por separado, pero esta confirmación solo fue posible mediante el uso conjunto de varios telescopios”, explicó Bernardi.
El investigador agregó que Elias 2-24 b se encuentra en el límite de lo que los telescopios actuales pueden detectar.
El telescopio espacial Nancy Grace Roman de la NASA cuenta con un coronógrafo más potente y podría aplicar una técnica similar para localizar planetas en órbitas más pequeñas.
Elias 2-24 b se encuentra aproximadamente 10 veces más lejos de su estrella que la distancia que permitiría buscar otros planetas semejantes a Júpiter mediante esos instrumentos.