Nuevas señales del nacimiento de un planeta

Disco alrededor de la joven estrella AB Aurigae. Cerca del centro de la imagen, obtenida con luz polarizada con el instrumento SPHERE del VLT, se observa el ‘giro» (en amarillo muy brillante) que marca el lugar donde se puede estar formando un planeta. Este giro se encuentra aproximadamente a la misma distancia de la estrella que Neptuno del Sol. / ESO/Boccaletti et al.

Observaciones realizadas desde Chile con el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO) han captado señales reveladoras en el nacimiento de un sistema estelar. Alrededor de la joven estrella AB Aurigae hay un denso disco de polvo y gas, y un equipo de astrónomos ha detectado dentro una estructura espiral con una especie de ‘giro’ donde se puede estar formando un planeta.

El hallazgo se publica en la revista Astronomy & Astrophysics y proporciona pistas cruciales para ayudar a los científicos a entender mejor este proceso. De hecho, la característica observada podría ser la primera evidencia directa de un planeta recién nacido.

El ‘giro’ observado en una estructura espiral del disco de gas y polvo que rodea a la estrella AB Aurigae podría ser la primera evidencia directa de un planeta recién nacido

Los planetas nacen en discos polvorientos que rodean a estrellas jóvenes a medida que el polvo y el gas frío se amontonan, “pero hasta ahora poco se sabe sobre cómo se forman, aunque se hayan identificado miles de exoplanetas”, afirma Anthony Boccaletti, que ha dirigido este estudio desde el Observatorio de París en la Universidad PSL (Francia).

“Necesitamos observar sistemas muy jóvenes para poder captar el momento en que se forman los planetas”, añade el investigador, consciente de que, hasta la fecha, los astrónomo han sido incapaces de obtener imágenes lo suficientemente nítidas y profundas de estos discos jóvenes para encontrar el punto exacto que marca el lugar donde puede estar naciendo un planeta.

Las nuevas observaciones, sin embargo, presentan una impresionante espiral de polvo y gas alrededor de AB Aurigae, situada a 520 años luz de la Tierra, en la constelación de Auriga (el cochero).

Este tipo de espirales señalan la presencia de planetas recién nacidos, que ‘patean’ el gas, creando “perturbaciones en el disco en forma de onda, algo así como la estela de un barco en un lago”, explica el coautor Emmanuel Di Folco, del Laboratorio de Astrofísica de Burdeos (LAB), también en Francia.

Planeta incipiente a una distancia como de Neptuno al Sol

A medida que el planeta gira alrededor de la estrella central, esta onda toma forma de brazo espiral. En la nueva imagen de AB Aurigae, la región amarilla espiral del centro, intensamente brillante (que, con respecto a su estrella, se encuentra a la misma distancia que Neptuno del Sol), es uno de estos puntos de perturbación en el que el equipo cree que se está formando un planeta.

Las observaciones del sistema AB Aurigae realizadas hace unos años con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), del que ESO es socio, proporcionaron los primeros indicios de que se estaban formando planetas alrededor de la estrella. Los científicos vieron dos brazos espirales de gas cerca de la estrella, que se encuentran dentro de la región interior del disco.

Luego, en 2019 y principios de 2020, Boccaletti y un equipo de astrónomos de Francia, Taiwán, Estados Unidos y Bélgica, se propusieron captar una imagen más clara dirigiendo hacia la estrella el instrumento SPHERE del VLT, que hace un par de años ya ayudó a obtener la primera fotografía de un planeta recién nacido.

Algunos modelos teóricos de formación planetaria plantean la presencia de este ‘giro’, donde conectarían dos espirales que hacen que el gas y el polvo del disco se acumulen hacia el planeta en formación y lo hagan crecer

Así se obtuvieron las imágenes más profundas del sistema AB Aurigae obtenidas hasta la fecha. Con el potente sistema de captación de SPHERE, los astrónomos pudieron ver ahora la luz más débil proveniente de los pequeños granos de polvo y las emisiones del disco interior. Confirmaron la presencia de los brazos espirales detectados por primera vez por ALMA y también vieron el ‘giro’ que indica la presencia de un planeta formándose en el disco.

“Algunos modelos teóricos de formación planetaria plantean la presencia de ese giro”, afirma Anne Dutrey, también de LAB. “Se correspondería con la conexión de dos espirales (una girando hacia el interior de la órbita del planeta, la otra expandiéndose hacia afuera) que se unen en la ubicación del planeta. Las espirales hacen que el gas y el polvo del disco se acumulen hacia el planeta en formación y lo hagan crecer”.

El futuro Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de 39 metros que construye ESO ayudará a investigar mejor estos incipientes mundos extrasolares. Como explica Boccaletti, este potente telescopio permitirá obtener vistas aún más detalladas de los planetas en ciernes: “Seremos capaces de ver de forma más directa y precisa cómo la dinámica del gas contribuye a la formación de planetas”.