Esta imagen, tomada con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), del cual ESO es socio, muestra el joven sistema planetario PDS 70, a casi 400 años luz de la Tierra. En el centro del sistema está la estrella orbitada por el planeta PDS 70 b (marcada con un círculo amarillo completo). En la misma órbita que PDS 70b, marcada con una elipse amarilla sólida, los astrónomos han detectado una nube de escombros (delineada por la línea punteada amarilla) que pueden ser los componentes básicos de un nuevo planeta o los restos de uno ya formado. La estructura similar a un anillo dominante en la imagen es un disco circunestelar de material a partir del cual se están formando los planetas. En realidad, hay otro planeta en este sistema: PDS 70c, visible a las 3 en punto justo al lado del borde interior del disco. Fuente: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Balsalobre-Ruza et al.
Utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), los astrónomos han descubierto un posible planeta hermano que orbita una estrella distante. El equipo ha detectado una nube de escombros que pueden estar orbitando este planeta, que creen que pueden ser los componentes básicos de un nuevo planeta o los restos de uno ya formado. Si se confirma, este descubrimiento será la evidencia más fuerte hasta ahora de que dos exoplanetas pueden compartir una sola órbita.
“Hace dos décadas, se predijo teóricamente que pares de planetas de masa similar podrían estar en la misma órbita alrededor de su estrella, la llamada dice Olga Balsalobre-Ruza, estudiante del Centro de Astrobiología de Madrid, España, quien dirigió el artículo publicado hoy en Astronomía y Astrofísica.
Los troyanos, cuerpos rocosos que comparten la misma órbita que un planeta, son comunes en nuestro sistema solar, el ejemplo más famoso son los asteroides troyanos de Júpiter, más de 12 000 objetos rocosos que comparten la misma órbita alrededor del sol como un gigante gaseoso. Los astrónomos han predicho que los troyanos, en particular los planetas troyanos, también podrían existir alrededor de una estrella que no sea nuestro Sol, pero la evidencia de esto es escasa.
“Exóticos [Trojan planets outside the solar system] hasta ahora parecían unicornios: la teoría permite que existan, pero nunca nadie los ha detectado”, dice el coautor Jorge Lillo-Box, investigador principal del Centro de Astrobiología.
Ahora, un equipo internacional de científicos ha utilizado ALMA, socio de ESO, para encontrar la evidencia observacional más sólida hasta el momento de que pueden existir planetas troyanos, en el sistema PDS 70. Se sabe que esta joven estrella alberga dos planetas gigantes similares a Júpiter, PDS 70b y PDS 70c. Al analizar las observaciones de archivo de ALMA de este sistema, el equipo detectó una nube de escombros en el lugar de la órbita de PDS 70b donde se esperan troyanos.
Los troyanos ocupan las llamadas zonas lagrangianas, dos vastas regiones en la órbita de un planeta donde la atracción gravitacional combinada de la estrella y el planeta puede atrapar materia. Mientras estudiaban estas dos regiones de la órbita de PDS 70b, los astrónomos detectaron una débil señal de una de ellas, lo que indica que puede haber una nube de escombros de aproximadamente dos veces la masa de nuestra Luna.
El equipo cree que esta nube de escombros podría indicar un mundo troyano existente en este sistema o un planeta en proceso de formación. “¿Quién podría imaginar dos mundos que compartan la duración del año y las condiciones de residencia? Nuestro trabajo es la primera prueba de que un mundo así puede existir”, dice Balsalobre-Ruza. “Podemos imaginar que un planeta podría compartir su órbita con miles de asteroides, como Júpiter, pero me sorprende que los planetas puedan compartir la misma órbita”.
“Nuestra investigación es el primer paso para buscar planetas coorbitales en una etapa muy temprana de su formación”, dice la coautora Nuria Huélamo, investigadora principal del Centro de Astrobiología. “Plantea nuevas preguntas sobre la formación, evolución y frecuencia de troyanos en diferentes sistemas planetarios”, agrega Itziar De Gregorio-Monsalvo, directora de la Oficina de Ciencias de ESO en Chile, quien también contribuyó a la investigación.
Para confirmar por completo su descubrimiento, el equipo tendrá que esperar hasta 2026, cuando pretende usar ALMA para ver si tanto PDS 70b como su nube de escombros hermana se están moviendo significativamente a lo largo de su órbita alrededor de la estrella. “Esto sería un gran avance en el campo de los exoplanetas”, dice Balsalobre-Ruza.
“El futuro de este tema es muy emocionante y esperamos con ansias las capacidades ampliadas de ALMA, previstas para 2030, que mejorarán drásticamente la capacidad de la matriz para caracterizar troyanos en muchas otras estrellas”, concluye De Gregorio-Monsalvo.