Astrónomos captaron por primera vez la luz directa de un planeta en formación

Un equipo internacional de astrónomos logró captar, por primera vez, la luz directa de un planeta gigante en proceso de formación que estaría modelando el gas y el polvo a su alrededor en el disco que rodea a una estrella joven.

La detección se realizó gracias al potente instrumento ERIS, instalado en el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO), y permite observar un fenómeno cósmico largamente teorizado pero nunca visto con esta claridad: la interacción directa entre un planeta recién nacido y la estructura espiral de su entorno protoplanetario.

“Nunca seremos testigos de la formación de la Tierra, pero aquí, alrededor de una estrella joven a 440 años luz de distancia, podríamos estar viendo la existencia de un planeta en tiempo real”, afirma Francesco Maio, investigador doctoral de la Universidad de Florencia y autor principal del estudio, publicado el 21 de julio en la revista Astronomy & Astrophysics.

Este hallazgo ofrece una nueva mirada sobre cómo nacen los planetas gigantes. La estrella protagonista, HD 135344B, se encuentra en la constelación de Lupus, una zona del cielo rica en estrellas jóvenes. A su alrededor gira un disco de gas y polvo —conocido como disco protoplanetario— donde los astrónomos descubrieron un objeto brillante incrustado justo en la base de uno de los brazos espirales, tal como anticipaban los modelos teóricos.

El candidato a planeta tendría aproximadamente el doble del tamaño de Júpiter y orbita a una distancia comparable a la que hay entre Neptuno y el Sol. Su ubicación no es un dato menor: se encuentra exactamente donde los científicos habían predicho que un planeta podría estar esculpiendo la forma del disco. Hasta el momento, si bien se conocían estructuras complejas como anillos, huecos y espirales en discos protoplanetarios, nunca se había detectado un planeta joven inmerso en la formación de tales patrones.

HD 135344B no es una desconocida para la astronomía. Años atrás, un grupo de investigadores había identificado brazos espirales giratorios alrededor de esta estrella, utilizando el instrumento SPHERE (una herramienta avanzada para observar exoplanetas con alto contraste también instalada en el VLT). Sin embargo, todas las observaciones previas habían sido insuficientes para confirmar la existencia de un planeta formando tales estructuras. El rastro de su creador permanecía invisible.

Eso cambió con la llegada del instrumento ERIS, acrónimo de Enhanced Resolution Imager and Spectrograph, un dispositivo de última generación que ofrece imágenes mucho más nítidas que sus predecesores. Al utilizarlo, los astrónomos lograron detectar directamente la luz del protoplaneta, una evidencia crucial que aumenta la certeza sobre su existencia.

“Lo que convierte esta detección en un punto de inflexión potencial es que, a diferencia de muchas observaciones previas, podemos detectar directamente la señal del protoplaneta, que aún se encuentra profundamente incrustado en el disco”, asegura Maio, quien también forma parte del Observatorio Astrofísico de Arcetri, del Instituto Nacional de Astrofísica de Italia (INAF).

“Esto nos da un nivel de confianza mucho mayor en la existencia del planeta, ya que observamos su propia luz”, explica el científico. Captar luz directa de un protoplaneta dentro de un disco denso de gas y polvo no es tarea sencilla. Requiere alta resolución, sensibilidad extrema y condiciones de observación excepcionales, todas características que ERIS supo reunir.

Los expertos destacan que este planeta recién nacido no solo fue detectado, sino que muestra indicios de estar modelando activamente su entorno, lo que refuerza la teoría de que los brazos espirales en los discos protoplanetarios son producto de cuerpos en formación. En otras palabras, por primera vez se observó al escultor trabajando sobre su lienzo cósmico.

La observación también brinda pistas sobre cómo evolucionan los sistemas planetarios. Al comprender mejor cómo los planetas interactúan con el material circundante durante su formación, se podrán afinar los modelos de evolución estelar y planetaria, lo cual tiene implicancias directas sobre la comprensión del propio sistema solar y su historia temprana.

Un segundo objeto en formación alrededor de otra estrella joven

La investigación sobre HD 135344B no fue el único avance logrado gracias al instrumento ERIS. Otro equipo de científicos lo utilizó para observar una estrella aún más joven, llamada V960 Mon, ubicada en la constelación de Monoceros. También aquí los astrónomos encontraron un objeto misterioso: una fuente compacta y luminosa incrustada cerca de un brazo espiral, que podría representar un nuevo ejemplo de formación planetaria o incluso de una enana marrón.

“Con ERIS, nos propusimos encontrar fragmentos compactos y luminosos que indicaran la presencia de un compañero en el disco, y lo logramos”, afirma Anuroop Dasgupta, investigador de doctorado en ESO y en la Universidad Diego Portales de Chile, quien lideró el nuevo estudio publicado en The Astrophysical Journal Letters.

V960 Mon había sido observada previamente por instrumentos como SPHERE y el conjunto de radiotelescopios ALMA, que revelaron una serie de intrincados brazos espirales en su disco. Aquellas observaciones también mostraron un fenómeno conocido como “inestabilidad gravitacional”, por el cual el material en el disco puede fragmentarse, colapsar y dar origen a objetos como planetas gigantes o incluso cuerpos más masivos.

Lo que permanecía sin respuesta era si alguno de esos fragmentos había alcanzado suficiente masa y densidad como para convertirse en un objeto compacto y brillante. La respuesta llegó con ERIS, al identificar una fuente luminosa que podría ser un planeta naciente o una enana marrón, es decir, un objeto mayor que un planeta pero que no llegó a acumular la masa suficiente para convertirse en una estrella.

Si se confirma, este hallazgo marcaría la primera detección clara de un cuerpo en formación a través del mecanismo de inestabilidad gravitacional, lo que abriría un nuevo camino en la investigación sobre cómo se originan los planetas gigantes, especialmente en entornos masivos y caóticos.

La principal diferencia entre los dos hallazgos recientes es el mecanismo probable de formación. Mientras que el candidato a planeta de HD 135344B parece crecer de manera progresiva, esculpiendo su entorno, el objeto detectado en V960 Mon podría haberse formado a partir del colapso directo de una región inestable del disco. Ambas rutas representan procesos distintos dentro del catálogo de formación planetaria.

Además de su valor científico, estas observaciones también significan un paso adelante en la capacidad de la astronomía para observar directamente procesos que hasta hace poco eran solo teóricos o indirectamente inferidos. La combinación de instrumentos avanzados como ERIS, SPHERE y ALMA permite abordar misterios que antes quedaban más allá del alcance de los telescopios.

Frente a estos resultados, los astrónomos se muestran entusiasmados pero también cautelosos. Las próximas campañas de observación buscarán confirmar la naturaleza de ambos objetos y refinar las estimaciones sobre su masa, temperatura y evolución.

Si se ratifican como planetas en formación, los dos estudios marcarían hitos en la comprensión del origen de los sistemas planetarios y consolidarían a ERIS como una herramienta clave en la exploración del universo temprano.