El universo es una caja interminable de sorpresas donde cada descubrimiento puede complementar o descartar lo que se sabía hasta antes del último hallazgo. Con dicho espíritu, y luego de meses de investigación, un equipo multidisciplinar de astrofísicos ha dado con un candidato a planeta Gigante Caliente de Gas, un monstruo gaseoso. “Observamos una zona de formación planetaria muy joven, lo hicimos sumando observaciones previas de ALMA (radioastronomía) con un estudio de la misma zona usando tecnología de carácter infrarrojo”, explica Sebastián Jorquera, estudiante del doctorado en ciencias mención Astronomía de la Universidad de Chile e investigador del Centro de Excelencia en Astrofísica (CATA) que lideró este proyecto .
El objeto, emplazado a 443 años luz de la Tierra, gira alrededor de la protoestrella, Elias 24, bautizada con ese nombre en honor al astrónomo estadounidense Jonathan Elias, quien la descubrió a mediados del Siglo XX. “La detección de este candidato es notable, ALMA nos mostró los espacios aparentemente vacíos en el disco de material que rodea a Elias 24, y -sabiendo esto- decidimos emprender una nueva observación, pero esta vez usando un instrumento ubicado en el Observatorio Paranal de la ESO, su nombre es el Naos-Conica”, añade Laura Pérez, académica del Departamento de Astronomía FCFM de la Universidad de Chile.
Un trabajo de joyería en busca del nuevo planeta
El objetivo original de la investigación era la búsqueda de planetas siendo formados en discos protoplanetarios de la muestra de DSHARP (proyecto ALMA). Se investigaron al menos 10 de ellos, recolectando más de 30 horas de observación. Las observaciones de ALMA mostraron la presencia de múltiples subestructuras en los discos observados, particularmente la presencia de anillos con alta concentración de materia (polvo) y “gaps” (surcos) con bajas concentraciones de polvo, en comparación con el resto del disco.
Diversas evidencias apuntan a que dichas estructuras se formaron producto de la presencia de uno o más protoplanetas al interior de los espacios observados, por lo que esta investigación se enfocó en la observación y detección directa de dichos objetos celestes. Los resultados obtenidos fueron consistentes con las diferentes evidencias y modelos que sugieren la presencia de protoplanetas en los discos, y permitieron estudiar la relación entre ellos y las estructuras observadas por ALMA. Además, el trabajo descartó la presencia de objetos masivos puesto que no hubo detección de ellos en este tipo de sistemas.
El Naos Conica es un instrumento único que tomó literalmente cientos de imágenes de la zona en cuestión, un disco de aproximadamente 400 mil años, “muy joven si se lo compara con la edad de la Tierra que tiene del orden de 4.5 millones de años de edad. El método que usamos fue el Direct Imaging, donde logramos disminuir el enorme brillo de la estrella y concentrar la visual en el espacio o surco, y así surgió nuestro candidato”, indica Jorquera.
Una pieza de un engranaje más grande
Para avanzar en el entendimiento de los discos protoplanetarios tempranos, los científicos planean realizar observaciones con diferentes instrumentos astronómicos, del observatorio ALMA (en el norte de Chile) y otros con el fin de detectar objetos con masas menores a los límites que establecimos y en las regiones más internas de estos discos, las cuales son difíciles de observar dada la luminosidad del disco y de la estrella central. “Para comprobar la existencia de nuestro candidato usaremos una variante del método de investigación original denominado Spectral Differential Imaging, a través del instrumento SPHERE de Cerro Paranal, junto con buscar la emisión de hidrógeno ionizado de estos objetos usando el instrumento MUSE del mismo observatorio. Ambas son piezas clave para confirmar el hallazgo”, concluye el astrónomo de 25 años.
El trabajo fue publicado en la revista The Astronomical Journal, con el título “A Search for companions via Direct Imaging in the DSHARP Planet-Forming Disks”, donde además de Jorquera, trabajaron la Doctora Laura Pérez de la Universidad de Chile y los astrónomos Gaël Chauvin y Myriam Benisty de la Unidad Mixta Internacional Franco-Chilena de Astronomía y la Université Grenoble Alpes.
