El Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO) ha tomado la primera imagen de una estrella joven parecida al sol acompañada de dos exoplanetas gigantes. Las imágenes de sistemas con múltiples exoplanetas son extremadamente raras y, hasta ahora, los astrónomos nunca habían observado directamente más de un planeta orbitando una estrella similar al sol. Las observaciones pueden ayudar a los astrónomos a comprender cómo se formaron y evolucionaron los planetas alrededor de nuestro propio sol.
Hace solo unas semanas, ESO reveló un sistema planetario que nació en una nueva e impresionante imagen tomada por VLT. Ahora, el mismo telescopio, usando el mismo instrumento, ha tomado la primera imagen directa de un sistema planetario alrededor de una estrella como nuestro sol, ubicado a unos 300 años luz de distancia y conocido como TYC 8998-760-1.
«Este descubrimiento es una instantánea de un entorno que es muy similar a nuestro sistema solar, pero en una etapa mucho más temprana de evolución«, señala el estudiante de doctorado Alexander Bohnm, de la Universidad de Leiden en los Países Bajos, quien dirigió la nueva investigación publicada hoy en Astrophysical Journal Letters.
«A pesar de que los astrónomos han detectado indirectamente miles de planetas en nuestra galaxia, sólo una pequeña fracción de estos exoplanetas ha sido fotografiada directamente«, afirma el coautor Matthew Kenworthy, profesor asociado de la Universidad de Leiden, quien agrega que «las observaciones directas son importantes en la búsqueda para entornos que pueden soportar la vida«. La imagen directa de dos o más exoplanetas alrededor de la misma estrella es aún más rara; Hasta ahora solo se han observado dos sistemas de este tipo, ambos alrededor de estrellas marcadamente diferentes de nuestro sol. La nueva imagen VLT de ESO es la primera imagen directa de más de un exoplaneta alrededor de una estrella similar al sol. El VLT de ESO también fue el primer telescopio en obtener imágenes directas de un exoplaneta, en 2004, cuando capturó una mota de luz alrededor de una enana marrón, un tipo de estrella ‘fallida’.
«Nuestro equipo ha podido tomar la primera imagen de dos compañeros gigantes de gas que orbitan un análogo solar joven«, comenta Maddalena Reggiani, investigadora postdoctoral de KU Leuven, Bélgica, quien también participó en el estudio. Los dos planetas se pueden ver en la nueva imagen como dos puntos brillantes de luz distantes de su estrella madre, que se encuentra en la esquina superior izquierda del marco. Al tomar diferentes imágenes en diferentes momentos, el equipo pudo distinguir estos planetas de las estrellas de fondo.
Los dos gigantes gaseosos orbitan su estrella anfitriona a distancias de 160 y aproximadamente 320 veces la distancia de la Tierra al Sol. Esto coloca a estos planetas mucho más lejos de su estrella que Júpiter o Saturno, también dos gigantes gaseosos, respecto del sol; se encuentran a solo cinco y 10 veces la distancia Tierra-Sol, respectivamente. El equipo también descubrió que los dos exoplanetas son mucho más pesados que los de nuestro sistema solar… el planeta interior tiene 14 veces la masa de Júpiter y el exterior seis veces.
El equipo de Bohn capturó este sistema durante su búsqueda de planetas jóvenes y gigantes alrededor de estrellas como nuestro sol, pero mucho más jóvenes. La estrella TYC 8998-760-1 tiene sólo 17 millones de años y se encuentra en la constelación sur de Musca (Mosca). Bohn lo describe como una «versión muy joven de nuestro propio sol«.
Esta imagen, capturada por el instrumento SPHERE en el Very Large Telescope de ESO, muestra la estrella TYC 8998-760-1 acompañada de dos exoplanetas gigantes, TYC 8998-760-1b y TYC 8998-760-1c. Esta es la primera vez que los astrónomos observan directamente más de un planeta en órbita alrededor de una estrella similar al sol. Los dos planetas son visibles como dos puntos brillantes en el centro (TYC 8998-760-1b) y en la parte inferior derecha (TYC 8998-760-1c) del marco, señalados por flechas. Otros puntos brillantes, que son estrellas de fondo, también son visibles en la imagen. Al tomar diferentes imágenes en diferentes momentos, el equipo pudo distinguir los planetas de las estrellas de fondo. La imagen se capturó bloqueando la luz de la joven estrella similar al sol (arriba a la izquierda del centro) usando un coronógrafo, que permite detectar los planetas más débiles. Los anillos brillantes y oscuros que vemos en la imagen de la estrella son artefactos ópticos.
Estas imágenes fueron posibles gracias al alto rendimiento del instrumento SPHERE en el VLT de ESO en el desierto chileno de Atacama. ESFERA bloquea la luz brillante de la estrella usando un dispositivo llamado coronógrafo, permitiendo que se vean los planetas que reflejan mucha menos luz. Mientras que los planetas más antiguos, como los de nuestro sistema solar, son demasiado fríos para ser encontrados con esta técnica, los planetas más jóvenes son más calientes y brillan más en la luz infrarroja. Al tomar varias imágenes durante el año pasado, y al usar datos más antiguos que datan de 2017, el equipo de investigación confirmó que los dos planetas son parte del sistema de la estrella.
Observaciones adicionales de este sistema, incluyendo la del futuro Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de ESO, permitirá a los astrónomos probar si estos planetas se formaron en su ubicación actual distante de la estrella o si migraron desde otro lugar. El ELT de ESO también ayudará a investigar la interacción entre dos planetas jóvenes en el mismo sistema. Según Bohn «la posibilidad de que los instrumentos futuros, como los disponibles en el ELT, puedan detectar incluso planetas de menor masa alrededor de esta estrella marcan un hito importante en la comprensión de los sistemas de varios planetas, con posibles implicaciones para la historia de nuestro planeta y nuestro propio sistema solar«.
Fuente: The Astrophysical Journal Letters.
