Agencias/Ciudad de México.- Investigadores de la Universidad de Arizona han encontrado un exoplaneta gigante, denominado MWC 758c, capaz de estar generando brazos espirales en su sistema planetario en formación.
Las representaciones de la Vía Láctea muestran un patrón enrollado de ‘brazos’ en espiral llenos de estrellas que se extienden hacia afuera desde el centro. Se han observado patrones similares en las nubes arremolinadas de gas y polvo que rodean algunas estrellas jóvenes, sistemas planetarios en formación.
Estos llamados discos protoplanetarios, que son los lugares de nacimiento de los planetas jóvenes, son de interés para los científicos porque ofrecen vislumbres de cómo pudo haber sido el sistema solar en su infancia y cómo se formaron los planetas en general. Los científicos han pensado durante mucho tiempo que los brazos espirales en estos discos podrían ser causados por planetas nacientes, pero hasta ahora no se había detectado ninguno.
“Nuestro estudio presenta una evidencia sólida de que estos brazos espirales son causados por planetas gigantes”, dijo en un comunicado Kevin Wagner, autor principal del artículo e investigador postdoctoral en el Observatorio Steward de la Universidad de Arizona. “Y con el nuevo telescopio espacial James Webb, podremos seguir probando y apoyando esta idea mediante la búsqueda de más planetas como MWC 758c”.
La estrella del planeta se encuentra a unos 500 años luz de la Tierra y tiene solo unos pocos millones de años: un embrión en comparación con nuestro propio sol de 4,600 millones de años. Por lo tanto, el sistema todavía tiene un disco protoplanetario, ya que se necesitan alrededor de 10 millones de años para que los desechos en círculos sean expulsados del sistema, ingeridos por la estrella o formados en planetas, lunas, asteroides y cometas. El prominente patrón en espiral en los escombros de este sistema se descubrió por primera vez en 2013, y los astrónomos se apresuraron a señalar la conexión con las simulaciones teóricas de la formación de planetas gigantes.
“Pienso en este sistema como una analogía de cómo nuestro propio sistema solar habría aparecido en menos del 1% de su vida útil”, dijo Wagner. “Júpiter, al ser un planeta gigante, probablemente también interactuó y esculpió gravitacionalmente nuestro propio disco hace miles de millones de años, lo que finalmente condujo a la formación de la Tierra”.
Los astrónomos han obtenido imágenes de la mayoría de los discos protoplanetarios en sistemas estelares que son visibles con los telescopios actuales. De unos 30 discos identificados, alrededor de un tercio presenta brazos en espiral: remolinos prominentes dentro de las partículas de gas y polvo del disco.
Researchers @azstewobs have discovered the exoplanet MWC 758c to help understand how the solar system looked during its infancy.
Read below about how protoplanetary disks are being investigated like never before. https://t.co/V4chf2BqF7
— University of Arizona Research (@uazresearch) July 10, 2023
Los brazos espirales se generan debido a la atracción gravitacional del compañero en órbita sobre el material que orbita alrededor de la estrella. En otras palabras, se esperaba que la presencia de un compañero masivo, como un planeta gigante, desencadenara el patrón en espiral en el disco. Sin embargo, los intentos anteriores de detectar el planeta responsable han resultado vacíos, hasta ahora.
“Los brazos en espiral pueden proporcionar información sobre el proceso de formación de planetas en sí”, dijo Wagner. “Nuestra observación de este nuevo planeta respalda aún más la idea de que los planetas gigantes se forman desde el principio, acumulando masa desde su entorno de nacimiento, y luego alteran gravitacionalmente el entorno posterior para que se formen otros planetas más pequeños”.
Los investigadores finalmente pudieron detectar MWC 758c utilizando el Interferómetro del Telescopio Binocular Grande, o LBTI, un instrumento construido en UArizona que conecta los dos espejos primarios del telescopio de 8.4 metros que pueden observar en longitudes de onda más largas en el rango infrarrojo medio, a diferencia de la mayoría de los otros instrumentos utilizados para observar exoplanetas en longitudes de onda más cortas o más azules.
“Era una pregunta abierta sobre por qué no habíamos visto ninguno de estos planetas todavía”, dijo Wagner. “La mayoría de los modelos de formación de planetas sugieren que los planetas gigantes deberían ser muy brillantes poco después de su formación, y esos planetas ya deberían haber sido detectados”.
Según Steve Ertel, coautor del artículo y científico principal del instrumento LBTI, el instrumento tiene una cámara que puede detectar luz infrarroja de manera similar al Telescopio Espacial James Webb de la NASA, o JWST.
Aunque se estima que el exoplaneta tiene al menos el doble de la masa de Júpiter, era invisible para otros telescopios debido a su inesperado color rojo, el planeta “más rojo” jamás descubierto, dijo Ertel. Las longitudes de onda más largas y rojas son más difíciles de detectar que las longitudes de onda más cortas debido al resplandor térmico de la atmósfera terrestre y al propio telescopio.
El LBTI se encuentra entre los telescopios infrarrojos más sensibles construidos hasta ahora y, debido a su mayor tamaño, puede incluso superar al JWST para detectar planetas muy cerca de sus estrellas, como MWC 758c.
#USNRL researchers used thermal-infrared observations to see through circumstellar dust and discover a hidden planet forming around a young star. Learn more in the article at @Nature.com. #astronomy https://t.co/wjiifjp6Vw
— U.S. Naval Research Laboratory (@USNRL) July 7, 2023
