Cuando las estrellas son jóvenes, están envueltas en círculos anchos y planos de materia. Los astrónomos llaman a estas características "discos protoplanetarios", porque es su polvo y gas los que se agrupan en las bolas que finalmente se convierten en planetas. Los investigadores han sospechado durante mucho tiempo que los "protoplanetas", mundos a medio cocer dentro de esos discos, podrían tallar amplios espacios en los mares de material suelto que los telescopios podrían detectar.
Ahora, esa teoría parece confirmada, con dos planetas descubiertos en los huecos en un disco alrededor de PDS 70, una estrella más pequeña en la constelación Centaurus, ubicada a 370 años luz de la Tierra.
PDS 70 es una estrella relativamente nueva en nuestra galaxia, que se formó hace unos 6 millones de años. (En comparación, nuestro sol tiene unos 4.500 millones de años). Y la estrella alienígena todavía está rodeada por un disco que los astrónomos pueden detectar a través de telescopios.
Ese disco tiene una gran brecha, un lugar desprovisto de polvo y gas que es visible para los telescopios más avanzados de la humanidad, como ALMA, una variedad de radiotelescopios en el desierto de Atacama y el telescopio espacial Hubble. El disco del PDS 70 se extiende desde 1.9 billones de millas fuera de la estrella (3.1 billones de kilómetros), un poco más cerca de la estrella que donde Urano orbita alrededor del sol, hasta 3.8 billones de millas (6.1 billones de kilómetros), o más lejos de la estrella que la distancia promedio de Plutón del sol.
En julio de 2018, el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo del Sur detectó un planeta enorme, entre cuatro y 17 veces la masa de Júpiter, orbitando PDS 70 cerca del borde interior de esa brecha. Los astrónomos llamaron a este planeta PDS 70b. Ahora, en un nuevo artículo publicado el lunes (3 de junio) en la revista Nature Astronomy, los científicos revelaron que hay un segundo planeta en esa brecha.
El nuevo planeta, PDS 70c, tiene una masa entre una y 10 veces mayor que la de Júpiter. Este mundo orbita más cerca del borde exterior de la brecha, a una distancia similar a los 3.300 millones de millas (3.300 millones de millas) de Neptuno. PDS 70c orbita su estrella una vez por cada dos órbitas de su gemelo interno más grande.
"Nos sorprendió mucho cuando encontramos el segundo planeta", dijo Sebastiaan Haffert, astrónomo del Observatorio de Leiden en los Países Bajos y autor principal del artículo, en un comunicado.
Nada de esto alcanza el nivel de prueba de que las brechas de disco protoplanetario como esta abundan en planetas jóvenes, escribieron los investigadores. Pero los hallazgos son sugerentes.
"Con instalaciones como ALMA, Hubble o grandes telescopios ópticos terrestres ... vemos discos con anillos y espacios por todas partes. La pregunta abierta ha sido, ¿hay planetas allí? En este caso, la respuesta es sí", dijo Julien Girard, un astrónomo del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore y autor del artículo, dijo en el comunicado.
Detectar exoplanetas en espacios como este es un desafío, porque para ser visible, el disco debe presentar su cara plana a la Tierra, no su borde. Pero los astrónomos suelen descubrir los exoplanetas indirectamente al observarlos pasar frente a sus estrellas. Un planeta que orbita en un disco que mira a la Tierra nunca pasará entre la Tierra y la estrella, por lo que ese mundo debe ser fotografiado directamente. Y aunque se han descubierto miles de exoplanetas a través del método indirecto, la detección directa es rara.
Según los investigadores, este es solo el segundo sistema multiplanet que se ha fotografiado directamente. Y los dos planetas son parte de un poco más de una docena de exoplanetas vistos directamente.
En el futuro, dijeron los investigadores, esperan entrenar telescopios distintos del VLT en los planetas para aprender más sobre ellos y profundizar la comprensión de los científicos sobre cómo los planetas jóvenes se forman y se forman a través de discos protoplanetarios.
