Científicos captaron la primera imagen del nacimiento de un planeta

Un equipo de astrónomos logró un hito sin precedentes: obtener la primera imagen directa de un planeta en pleno proceso de formación dentro de un anillo de polvo que rodea a una estrella joven.

El hallazgo, publicado en la revista The Astrophysical Journal Letters, confirma por primera vez un fenómeno que durante décadas fue solo teórico: la formación de protoplanetas en los huecos de los discos de gas y polvo.

Gracias a sistemas de óptica adaptativa de última generación -entre ellos MagAO-X en el Telescopio Magallanes (Chile), el Gran Telescopio Binocular (Arizona) y el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral- los investigadores lograron captar la luz del hidrógeno que cae sobre el planeta en crecimiento. Este gas revela que el nuevo mundo continúa acumulando material, ofreciendo una ventana única al proceso de nacimiento planetario.

El planeta, bautizado WISPIT 2b, se encuentra en una cavidad entre dos anillos brillantes del disco protoplanetario de la estrella WISPIT 2, ubicada a 440 años luz de la Tierra y muy similar al Sol. Aunque los astrónomos habían observado durante años la compleja estructura de anillos y huecos de este sistema, nunca habían podido confirmar de manera directa la presencia de un planeta en formación. Además, un segundo candidato, denominado CC1, fue detectado más cerca de la estrella, dentro del disco, y podría tratarse de otro protoplaneta.

“Durante mucho tiempo se pensó que los huecos en los discos eran creados por planetas en crecimiento, pero hasta ahora no existía una prueba directa”, explicó Laird Close, astrónomo de la Universidad de Arizona y líder del estudio. “Se han escrito decenas de artículos teóricos sobre el origen de estas cavidades, pero esta detección demuestra que los protoplanetas efectivamente pueden generarlas”, agregó.

Una mirada al origen del Sistema Solar

El descubrimiento no solo representa un avance único en la observación astronómica, sino que también ofrece pistas sobre cómo se formó nuestro propio sistema solar hace 4.500 millones de años. En aquel tiempo, el Sol estaba rodeado por un disco de gas y polvo similar al de WISPIT 2, donde los planetas comenzaron como cúmulos que fueron creciendo al absorber gas, aunque los detalles de ese proceso siguen siendo poco conocidos.

Observar sistemas como WISPIT 2 permite a los astrónomos estudiar planetas en sus primeras etapas, antes de que se enfríen y se vuelvan invisibles en longitudes de onda visibles.

En este caso, WISPIT 2b se ubica a unas 56 unidades astronómicas (UA) de su estrella, es decir, mucho más lejos que Neptuno de nuestro Sol, mientras que CC1 se sitúa a unas 15 UA, una distancia comparable a la que existe entre Saturno y Urano.

“Es parecido a cómo habrían lucido Júpiter y Saturno cuando eran 5.000 veces más jóvenes que hoy”, señaló Gabriel Weible, estudiante de posgrado en la Universidad de Arizona. “Los planetas del sistema WISPIT 2 parecen ser unas diez veces más masivos que nuestros gigantes gaseosos y estar más dispersos, pero probablemente no difieran demasiado del aspecto general de nuestro sistema solar en sus inicios”, concluyó.

El hallazgo fue confirmado también mediante observaciones en luz infrarroja, lo que consolidó la identificación del planeta y del sistema de anillos múltiples.

Richelle van Capelleveen, estudiante de posgrado del Observatorio de Leiden y líder del análisis complementario con el instrumento SPHERE del VLT, explicó: “Para observar planetas en su corta juventud, los astrónomos deben encontrar sistemas de discos jóvenes, que son poco frecuentes. Si el sistema WISPIT-2 tuviera la edad de nuestro sistema solar y usáramos la misma tecnología, no veríamos nada: todo estaría demasiado frío y oscuro”.

El nuevo mundo está ubicado a 440 años luz de la Tierra

Una de las claves del descubrimiento fue la detección de emisión Hα, la luz característica que emite el hidrógeno al caer sobre la superficie del planeta en formación. Ese proceso genera plasma extremadamente caliente que delata la acreción activa.

“MagAO-X está diseñado específicamente para detectar el hidrógeno que cae sobre protoplanetas jóvenes, y gracias a eso podemos identificarlos”, detalló Laird Close.

El análisis de la señal Hα mostró que WISPIT 2b está ganando masa a un ritmo de 10^-12 masas solares por año, lo que confirma que sigue en crecimiento. Observaciones adicionales con el instrumento LBT/LMIRcam permitieron estimar su masa en 5,3 ± 1,0 masas de Júpiter, y comprobaron que comparte propiedades con otros protoplanetas Hα conocidos en cuanto a edad, masa y ritmo de acreción.

La inclinación del sistema también sorprendió: se ubica en 44°, dentro del rango de 37° a 52° observado en otros discos protoplanetarios. Los astrónomos sospechan que la acreción magnetosférica favorece este tipo de orientación, ya que facilita una visión directa de la región donde se produce la emisión Hα, sin la interferencia de nubes de polvo.

Además, las imágenes sugieren que WISPIT 2b está despejando de forma activa el espacio entre dos anillos brillantes del disco transicional. Aunque la teoría lo preveía, nunca antes se había comprobado de manera directa. A diferencia de otros casos como PDS 70 b y c, localizados dentro de grandes cavidades internas, WISPIT 2b ocupa un hueco más estrecho, demostrando que los planetas pueden formarse en configuraciones diversas dentro de sistemas multianillo.

Este descubrimiento marca un avance clave en la comprensión de cómo nacen los gigantes gaseosos. Los investigadores destacan que observar sistemas como WISPIT 2 resulta esencial para entender la diversidad de arquitecturas planetarias y el papel de los discos en su origen. La combinación de óptica adaptativa avanzada, luz Hα y observaciones en infrarrojo abrió una ventana inédita al proceso de acreción y a la estructura de estos sistemas jóvenes.

“El único modo de confirmar la presencia de un protoplaneta en crecimiento es detectar directamente sus trazadores de acreción”, explicó el equipo. En este caso, la señal Hα actuó como una prueba inequívoca de que WISPIT 2b no es un objeto estático en el disco, sino un planeta en plena formación que moldea su entorno.

El hallazgo también brinda un marco de comparación con la historia temprana de Júpiter y Saturno. Tanto WISPIT 2b, el protoplaneta exterior, como CC1, el candidato interior, presentan masas y órbitas que evocan a los gigantes gaseosos primitivos de nuestro sistema solar, aunque con diferencias notables en dispersión y distancia, lo que aporta pistas valiosas sobre la variedad de procesos de formación planetaria.

La detección de WISPIT 2b, capturado en imágenes directas de Hα y confirmado en el infrarrojo, constituye un paso fundamental para la astronomía moderna.