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Estudio revela un planeta en proceso de formación tallando estructuras en un disco de gas y polvo

Planeta en formación moldea un disco de gas y polvo alrededor de HD 135344B, observado con el telescopio VLT y ERIS de ESO.

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La ESO dio a conocer que un equipo de astrónomos detectó un planeta en formación, que se está modelando a partir del polvo espacial, en torno a una estrella joven.

La investigación que destaca la European Southern Observatory está publicada bajo el título
«Unveiling a protoplanet candidate embedded in the HD 135344B disk with VLT/ERIS» (Revelando un candidato a protoplaneta incrustado en el disco de HD 135344B con VLT/ERIS), en Astronomy & Astrophysics.

El disco protoplanetario

El hallazgo se logró gracias al Very Large Telescope (VLT) de ESO, que permitió observar directamente cómo un planeta esculpe un disco protoplanetario a 440 años luz de distancia.

Las novedades que trae este estudio revelan la detección directa de un candidato a planeta dentro de un disco protoplanetario, un fenómeno que hasta ahora solo se había predicho teóricamente.

Un disco protoplanetario es una estructura de gas y polvo que rodea a una estrella joven y donde se forman los planetas. En este caso, el disco presenta brazos espirales en remolino, patrones complejos que indican interacción dinámica dentro del sistema.

El disco alrededor de la estrella HD 135344B visto con ALMA. Tomada con ALMA y publicada en 2015, muestra un disco de formación planetaria alrededor de la joven estrella HD 135344B. La imagen combina el gas (azul) y el polvo (naranja) que rodean a la estrella, la cual es invisible en estas longitudes de onda y está en el centro del disco.
| Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/N. van der Marel et al.
Una vista conjunta del VLT y ALMA del disco que rodea a la estrella HD 135344B. Muestra el disco polvoriento alrededor de la joven estrella HD 135344B, combinando datos del instrumento SPHERE del VLT de ESO, en rojo, y ALMA, en naranja y azul. Las imágenes originales de SPHERE y ALMA, publicadas en 2016 y 2015, no mostraron evidencia de un planeta en este disco, pero este finalmente fue detectado en 2025.
| Créditos: ESO/T. Stolker et al./ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/N. van der Marel et al.

¿Cómo un planeta en nacimiento deja su «huella» (o moldea) la nube de polvo cósmico donde está naciendo?

La huella de un protoplaneta en formación, es el resultado de cómo interactúa con la fuerza de gravedad con el disco de gas y polvo (el disco protoplanetario), que se encuentra en torno a la estrella cercana.

La fuerza de gravedad genera dos efectos llamados la brecha y los brazos:

El Efecto Local (La Brecha): Justo en su carril orbital, la gravedad del planeta es tan fuerte que literalmente «aspira» el material. Es una acción directa y localizada.

Efecto Extendido (Los Brazos) En las zonas más lejanas del disco, la gravedad del planeta ya no puede «aspirar» el material, pero sí tiene la fuerza para «empujarlo» y perturbarlo, creando las ondas que forman los brazos espirales. Es una acción indirecta y más extendida.

En resumen, la gravedad del planeta actúa como una herramienta de doble acción: por un lado, barre o arrastra su camino y crea un hueco y, por otro, de manera paralela, empuja el resto del disco para dibujar patrones en él.

Analogía con un barco en el agua

Veamos una analogía, para ello imaginamos un barco con motor desplazándose en el agua. La experiencia y la intuición nos dice que:

  1. Primero se genere la estela
  2. Segundo las olas.

Sin embargo, esto no es así, este proceso ocurre de manera paralela:

  • La estela: Justo detrás del motor, se forma una estela de agua burbujeante y un surco vacío, Esto sería la analogía al surco vacío, es como la brecha del planeta.
  • Las olas: A los lados de la lancha, se forman olas que se expanden por todo el lago. Esto es como los brazos espirales.

Ambos fenómenos ocurren de manera simultánea del movimiento y la masa de la lancha, al igual que la brecha y los brazos espirales son resultados simultáneos de la gravedad del planeta.

Lo que observaron los astrónomos

La formación de un nuevo planeta se observó en el en el disco de gas y polvo alrededor de la joven estrella HD 135344B.

El planeta en formación talló prominentes brazos espirales en remolino dentro del disco, un fenómeno detectado con el instrumento ERIS (Enhanced Resolution Imager and Spectrograph, instrumento de espectrografía e imagen con resolución mejorada), instalado en el Very Large Telescope (VLT).

La ESO destaca que los brazos espirales habían sido detectados con el instrumento SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch, búsqueda de exoplanetas por alto contraste con espectropolarimetría), también en el VLT, pero sin evidencia directa de un planeta incrustado en el disco.

Francesco Maio, investigador doctoral de la Universidad de Florencia y autor principal del estudio

«Nunca seremos testigos de la formación de la Tierra, pero aquí, alrededor de una estrella joven a 440 años luz de distancia, podemos estar viendo el nacimiento de un planeta en tiempo real».

Francesco Maio, investigador doctoral de la Universidad de Florencia y autor principal del estudio

«Lo que hace que esta detección sea potencialmente un punto de inflexión es que, a diferencia de muchas observaciones anteriores, podemos detectar directamente la señal del protoplaneta, que todavía está muy incrustado en el disco», afirma Maio, que tiene su sede en el Observatorio Astrofísico de Arcetri, un centro del Instituto Nacional de Astrofísica de Italia (INAF). «Esto nos da un nivel mucho más alto de confianza en la existencia del planeta, ya que estamos observando la propia luz del planeta».

Instrumentos clave utilizados en el estudio

Very Large Telescope (VLT, Telescopio Muy Grande)

El VLT es la instalación astronómica óptica más avanzada del mundo, ubicada en el Observatorio Paranal de ESO en Chile. Consta de cuatro telescopios principales de 8.2 metros de diámetro, que pueden operar de forma independiente o combinada para obtener imágenes de altísima resolución.

El VLT es una herramienta esencial en la astronomía moderna, responsable de numerosos avances en la observación de exoplanetas y objetos del universo lejano.

VLT, Very Large Telescope | Créditos: ESO

ERIS (Enhanced Resolution Imager and Spectrograph, Instrumento de Espectrografía e Imagen con Resolución Mejorada)

ERIS es un instrumento de última generación instalado en el VLT que combina una cámara infrarroja y un espectrógrafo integral de campo con óptica adaptativa avanzada. Esta combinación permite obtener las imágenes más nítidas y detalladas jamás logradas con un telescopio de 8 metros desde tierra.

ERIS es capaz de observar discos protoplanetarios y planetas en formación, como el candidato detectado en HD 135344B.

ERIS (Enhanced Resolution Imager and Spectrograph | Crédotos: ESO

Ivan

Editor especializado en ciencia y tecnología, con foco en innovación, inteligencia artificial, telecomunicaciones y centros de datos. Trabajo con un enfoque riguroso y técnico, desarrollando contenidos sobre semiconductores, energía, ciberseguridad e infraestructura tecnológica.

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