El IAC colabora con la NASA para detectar un ‘planeta bebé’ en una estrella cercana

La investigadora principal de este hallazgo, que ha sido publicado en la revista Nature, es Madyson Barber, de la University of North Carolina at Chapel Hill. En el mismo han participado, entre otras personas autoras, los investigadores del IAC Felipe Murgas y Enric Palle.

Este descubrimiento se ha realizado mediante la técnica del tránsito. Esta permite detectar exoplanetas porque, desde la perspectiva de una observación desde el planeta Tierra, este produce una caída del brillo estelar periódica:  el planeta oculta parte del disco de la estrella cada vez que pasa frente ella a lo largo de su órbita.

Anteriormente a este descubrimiento, los científicos habían hallado más de una docena de planetas a través de la técnica de tránsito alrededor de estrellas que tienen entre 10 y 40 millones de años. Sin embargo, no se había detectado planetas más jóvenes con el método de tránsitos, tal vez porque los planetas aún no se han formado del todo o porque nuestra visión de tales planetas está bloqueada por un disco protoplanetario residual; es decir el anillo de gas denso y polvo que rodea a una estrella recién formada a partir del cual se forman los planetas.

Barber, y el resto de personas colaboradoras del proyecto, analizó los datos del Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA y observaron una estrella joven, de tan solo 3 millones de años de vida denominada IRAS 04125+2902, que se encuentra relativamente cerca de la Tierra (a 522 años luz). Esta estrella joven (clasificada como tipo T-Tauri), se encuentra en la región de formación estelar de Tauro-Auriga, y aún tiene parte de su disco protoplanetario que es el gas y el polvo del que nacen las estrellas y planetas).

Exoplaneta joven. NASA /JPL-Caltech/R. Hurt, K. Miller (Caltech/IPAC).

En las observaciones determinaron que el disco protoplanetario exterior que rodea a esta estrella está desalineado y se presenta casi de cara, en lugar una posición mas ladeada, que estadísticamente es la más habitual. Además, se detectó que presenta un disco interior agotado. Esta combinación de características ha permitido observar el protoplaneta en tránsito IRAS 04125+2902 b.

Formación de los planetas

El estudio ha demostrado que este planeta tiene un periodo orbital de 8,83 días, un radio 10,7 veces mayor que el de la Tierra y aproximadamente el 30% de la masa de Júpiter. Los coautorescoautores del estudio sugieren que este ‘planeta bebé’ o protoplaneta podría ser un precursor de los planetas tipo super-Tierra o sub-Neptuno que se encuentran frecuentemente orbitando estrellas de la secuencia principal , que son las estrellas que están fusionando hidrógeno. Esto se debe a que el planeta aún está en proceso de contracción y se espera que su tamaño final sea menor al actual.

Dada la corta edad de esta estrella y del nuevo planeta, la geometría del disco y la relativa proximidad a la Tierra, los autores sugieren que este sistema podría ser un objetivo útil para estudiar las primeras etapas de la formación de planetas. En este sentido, el investigador Enric Pallé explica que “este planeta puede ayudarnos a comprender las primeras etapas de la evolución de las atmósferas planetarias, ya que es en los primeros años de formación cuando una gran parte (o incluso la totalidad) de estas atmosferas pueden perderse al espacio debido a la interacción con la estrella principal. Esto determina el tipo de planeta que nos encontraremos tras estas primeras etapas de formación.”

Por su parte, Felipe Murgas considera que “este planeta y el entorno en que se encuentra es una valiosa pieza para resolver el puzle de formación planetaria. Al tener una edad de 3 millones de años, ya podemos deducir que los planetas se forman en un breve intervalo de tiempo. Además, al tener un tránsito tan definido, podemos afirmar que a esta temprana edad los planetas ya tienen una forma esférica definida (a diferencia de una nube de polvo y gas rodeando el núcleo planetario, por ejemplo). Todo esto servirá para ajustar nuestros modelos teóricos de formación planetaria y poder contrastar la teoría con observaciones”.

El satélite de la NASA TESS empezó a operar en 2018 y se encuentra mapeando el cielo completo en su búsqueda de exoplanetas con el método del tránsito. La misión TESS necesita de la colaboración de muchas instituciones y telescopios para confirmar los candidatos que encuentra y determinar sus propiedades. En este contexto Las Cumbres Observatory Global Telescope (LCOGT) participa en la validación de candidatos de TESS gracias a su red de telescopios robóticos instalados en diversos países, incluyendo el Observatorio del Teide. El tránsito de IRAS 04125+2902 b fue confirmado con observaciones de tránsitos hechas con telescopios pertenecientes a LCOGT.