Potencial exoplaneta con la masa de Saturno, fotografiado por el telescopio Webb, es el más ligero jamás visto

El Jet Propulsion Laboratory informó que el equipo internacional de investigadores detectó una tenue fuente infrarroja en el disco de escombros que rodea a TWA 7 utilizando el instrumento MIRI (Mid-Infrared Instrument) del telescopio Webb. Se estima que la distancia entre la fuente y TWA 7 es aproximadamente 50 veces la distancia entre la Tierra y el Sol. Esto coincide con la posición esperada de un planeta, lo que explicaría las características clave observadas en el disco de escombros. Los resultados fueron publicados ayer en la revista Nature.

Utilizando el coronógrafo de MIRI -añadió-, los investigadores suprimieron cuidadosamente el brillo de la estrella anfitriona para revelar objetos cercanos tenues. La técnica, llamada imágenes de alto contraste, permite a los astrónomos detectar directamente planetas que, de otro modo, se perderían en la abrumadora luz de su estrella anfitriona. Tras restar la luz estelar residual mediante procesamiento avanzado de imágenes, se reveló una tenue fuente infrarroja cerca de TWA 7. El equipo descartó un objeto de nuestro sistema solar que se encontrara en la misma parte del cielo que la fuente. Si bien existe una probabilidad muy remota de que se trate de una galaxia de fondo, la evidencia apunta firmemente a que la fuente es un planeta previamente desconocido.

La fuente se encuentra en el hueco de uno de los tres anillos de polvo descubiertos alrededor de TWA 7 mediante observaciones terrestres previas. El brillo, el color, la distancia a la estrella y la posición del objeto dentro del anillo coinciden con las predicciones teóricas de un planeta joven y frío, con la masa de Saturno, que se espera que esté esculpir el disco de escombros circundante.

“Nuestras observaciones revelan un fuerte candidato para un planeta que configura la estructura del disco de escombros de TWA 7, y su posición es exactamente donde esperábamos encontrar un planeta de esta masa”, dijo Anne-Marie Lagrange, investigadora del CNRS en el Observatorio de París-PSL y la Universidad Grenoble Alpes en Francia, autora principal del artículo.

“Este observatorio nos permite capturar imágenes de planetas con masas similares a las del sistema solar, lo que representa un emocionante paso adelante en nuestra comprensión de los sistemas planetarios, incluido el nuestro”, agregó la coautora Mathilde Malin de la Universidad Johns Hopkins y el Space Telescope Science Institute en Baltimore.

El análisis inicial sugiere que el objeto, denominado TWA 7 b, podría ser un planeta joven y frío con una masa aproximadamente 0,3 veces mayor que la de Júpiter (unas 100 masas terrestres o una masa de Saturno) y una temperatura cercana a los 47 grados Celsius (120 grados Fahrenheit). Su ubicación coincide con un hueco en el disco, lo que sugiere una interacción dinámica entre el exoplaneta y su entorno.

Discos de desechos llenos de polvo y material rocoso se encuentran alrededor de estrellas jóvenes y también viejas, aunque se detectan con mayor facilidad alrededor de estrellas más jóvenes, ya que son más brillantes. A menudo presentan anillos o huecos visibles, que se cree que son creados por planetas que se formaron alrededor de la estrella, pero aún no se ha detectado un planeta de este tipo directamente dentro de un disco de escombros. De verificarse, este descubrimiento marcaría la primera vez que un planeta se asocia directamente con la formación de un disco de escombros y podría ofrecer el primer indicio observacional de un “disco troyano”¹: una acumulación de polvo atrapada en la órbita del planeta.

TWA 7, también conocida como CE Antilae, es una joven estrella enana roja (de unos 6,4 millones de años) ubicada a unos 34 años luz de distancia en la asociación TW Hydrae. Su disco casi frontal la convertía en un objetivo ideal para las observaciones de alta sensibilidad del telescopio Webb en el infrarrojo medio.

Los hallazgos destacan la capacidad de Webb para explorar planetas de baja masa nunca antes vistos alrededor de estrellas cercanas. Las observaciones actuales y futuras tendrán como objetivo delimitar mejor las propiedades del objeto candidato, verificar su condición planetaria y profundizar nuestra comprensión de la formación planetaria y la evolución de los discos en sistemas jóvenes.

Las observaciones, a las que refiere el artículo publicado por el Laboratorio de Propulsión a Reacción (JPL) se realizaron como parte del programa de observación Webb 3662

• El artículo Evidence for a sub-Jovian planet in the young TWA 7 disk fue publicado en Nature. Autores: A.-M. Lagrange, C. Wilkinson, M. Mâlin, A. Boccaletti, C. Perrot, L. Matrà, F. Combes, H. Beust, D. Rouan, A. Chomez, J. Milli, B. Charnay, S. Mazevet, O. Flasseur, J. Olofsson, A. Bayo, Q. Kral, A. Carter, K. A. Crotts, P. Delorme, G. Chauvin, P. Thebault, P. Rubini, F. Kiefer, A. Radcliffe, J. Mazoyer, T. Bodrito, S. Stasevic & M. Langlois.

#

Este trabajo se basa en observaciones realizadas con el JWST de la NASA (Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio), la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Canadiense. Los datos se obtuvieron del Archivo Mikulski para Telescopios Espaciales del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial, operado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, Inc., en virtud del contrato NAS 5-03127 de la NASA para el JWST. Estas observaciones están asociadas con el programa número 3662. Este paper utiliza datos de ALMA. ALMA es una asociación entre la Organización Europea para la Investigación Astronómica en el Hemisferio Sur (que representa a sus estados miembros), la National Science Foundation (EE. UU.) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales (Japón), junto con el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (Canadá), el Consejo Nacional de Ciencias y el Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sinica (Taiwán) y el Instituto de Astronomía y Ciencias Espaciales de Corea (República de Corea), en cooperación con la República de Chile. El Observatorio ALMA es operado por la Organización Europea para la Investigación Astronómica en el Hemisferio Sur, el Observatorio Nacional de Radioastronomía operado por Associated Universities, Inc., y el Observatorio Astronómico Nacional de Japón. Este artículo utiliza observaciones recopiladas en la Organización Europea para la Investigación Astronómica en el Hemisferio Sur. Este proyecto ha recibido financiación del Consejo Europeo de Investigación en el marco del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea (COBREX; número de acuerdo de subvención 885593). L.M. agradeció la financiación de la Unión Europea a través del proyecto E-BEANS ERC (subvención número 100117693) y del Consejo Irlandés de Investigación (IRCLA-2022-3788). Las opiniones y puntos de vista expresados ​​son responsabilidad exclusiva de los autores y no reflejan necesariamente los de la Unión Europea ni los de la Agencia Ejecutiva del ERC. Ni la Unión Europea ni la autoridad que concede la subvención se responsabilizan de ellas.

Contacto PlaPampa (mailto: rijcardgonzalez@gmail.com)

#

Así, un disco troyano es una formación astronómica compuesta por cuerpos menores que comparten la órbita de un planeta en puntos de equilibrio gravitatorio, y son un fenómeno que se puede encontrar tanto en nuestro Sistema Solar como en otros sistemas planetarios.