Científicos capturan el nacimiento de un planeta y es aterrador y hermoso al mismo tiempo

Artículo publicado originalmente por VICE Estados Unidos.

Es una foto de bebé como ninguna otra: una vorágine de gas y polvo que gira alrededor de lo que probablemente sea un planeta gigante recién nacido. Este impresionante retrato es un compuesto que podría ser la primera evidencia directa del nacimiento de un planeta, según un estudio publicado el miércoles en Astronomy & Astrophysics.

AB Aurigae, una estrella ubicada a unos 520 años luz de la Tierra, ha fascinado a los científicos durante años porque está rodeada por un grueso disco de gas y polvo, creando las condiciones perfectas para el nacimiento de nuevos planetas, como una placenta cósmica. Observaciones anteriores incluso detectaron estructuras espirales dentro del disco, cerca de la estrella, que insinuaban la presencia de un planeta en desarrollo, un espectáculo extremadamente raro de capturar.

Un equipo dirigido por Anthony Boccaletti, astrónomo del Observatoire de Paris, de la Universidad PSL, quería observar más de cerca este mundo incipiente, que ha producido una de las "espirales más espectaculares captadas hasta ahora", según el nuevo estudio.

"Nos fuimos por esa estrella porque ya sabíamos que era interesante si queríamos investigar la formación de planetas", dijo Boccaletti en una llamada. "Sabíamos que la estrella estaba rodeada de gas y polvo. Además de eso, sabíamos que el disco tenía espirales estructurales específicas en una cavidad".

Los científicos piensan que este efecto en espiral es el rasgo distintivo de las interacciones entre los planetas incipientes y el material polvoriento gaseoso que los rodea y nutre. La masa de estos mundos jóvenes produce ondas en forma de olas en el disco de gas, que luego se distorsionan en espirales a medida que el planeta orbita su estrella. Al mismo tiempo que esculpe estas espirales, el planeta bebé también incorpora gas en su cuerpo en crecimiento.

"De esta manera, el planeta aumenta y acumula el gas y forma una gran envoltura que vemos en los planetas gigantes de nuestro sistema solar", como Júpiter o Saturno, dijo Boccaletti. "Para construir estas atmósferas de gas, se necesita algo para traer el gas de alguna parte y ponerlo en el planeta. Este es el proceso que creemos que está funcionando para este tipo de planetas".

Boccaletti y sus colegas se propusieron fotografiar esta característica tentadora con más detalle con la ayuda de un instrumento especializado llamado Extroplanet Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE), que se encuentra en el Very Large Telescope en Chile. SPHERE está diseñado para buscar exoplanetas (planetas que orbitan alrededor de estrellas distintas al Sol) y está equipado con un coronógrafo que puede borrar la luz que distrae de las estrellas anfitrionas de estos planetas.

El equipo tomó imágenes del sistema AB Aurigae usando SPHERE en enero de 2020 y eliminó la luz cegadora de las estrellas, lo que resultó en estas fascinantes imágenes del entorno que rodea a un planeta en desarrollo. Si bien el planeta en sí no aparece en estas imágenes, el equipo pudo "resolver una característica en forma de giro" que puede "reproducirse perfectamente" en los modelos de formación de planetas, según el estudio.

En la nueva imagen, el giro se encuentra ligeramente debajo de la estrella AB Aurigae, que ocupa la parte central del disco giratorio (en la imagen de abajo el círculo en blanco señala el giro, mientras que el círculo azul representa dónde estaría Neptuno si este fuera el sistema solar).

En otras palabras, el equipo captó en una imagen sin precedentes el lugar donde probablemente este planeta se está desarrollando. "Aquí, en este caso particular, no vemos el planeta", dijo Boccaletti. "Vemos la estructura que produce el planeta en la espiral; esto es lo que llamamos un giro".

Las observaciones futuras de AB Aurigae pueden revelar nuevos detalles sobre este planeta bebé, como su masa o su órbita. Boccaletti y sus colegas planean continuar examinando el sistema para ver si pueden fijar su camino alrededor de su estrella, o averiguar si es un mundo completamente formado o si todavía está en proceso de condensarse en un planeta.

En la próxima década, las observaciones del sistema utilizando observatorios terrestres masivos, como el Extremely Large Telescope (ELT) actualmente en construcción en Chile, también ayudarán a los científicos a restringir los modelos de acumulación de gas en planetas gigantes emergentes.

"Necesitaríamos un telescopio mucho más grande para acercarnos aún más a la estrella; para ver aún más cerca de la espiral", dijo Boccaletti. "Si pudiéramos resolver el gas alrededor del planeta, entonces podemos conocer la dinámica del gas y cómo cae en el planeta".

Tales detalles intrincados sobre los orígenes y la evolución de los planetas podrían ayudar a desentrañar misterios más grandes sobre estos mundos y los sistemas que los soportan. Además, si las nuevas imágenes de AB Aurigae son una evidencia, esta línea de investigación producirá una gran cantidad de imágenes espectaculares de la próxima generación de planetas.