Primera imagen directa de un exoplaneta en formación

Utilizando los telescopios de diez metros Keck, se ha podido obtener la primera imagen directa de un planeta gigante gaseoso –parecido a Júpiter- en proceso de formación.

Izquierda: Disco alrededor de la estrella LkCA 15 - el agujero en el centro indica un vacío interior con un radio de alrededor de 55 veces la distancia entre la Tierra y el Sol. Derecha: Una visión ampliada de la parte central de la región despejada, donde la luz azul representa la formación planetaria, y la luz roja representa el gas más frío y el polvo de acreción en el planeta. Imagen: Kraus & Irlanda 2011.

El protoplaneta en proceso de evolución, conocido como LkCA 15 b, está rodeado por una masa arremolinada de gas y polvo que poco a poco se van concentrando, dando forma al planeta. Con una edad de tan sólo dos millones años, es cinco veces más joven que el más jóven registrado hasta ahora.

Las primeras estimaciones indican que el planeta tiene aproximadamente seis veces la masa de Júpiter. Se está procesando toda la luz que llega del planeta, pero gran parte de esa la luz - quizás toda - puede ser producida por el material que se ilumina a medida que se caliente y cae sobre el planeta, de ser así, entonces el planeta en sí mismo podría ser mucho más débil, y por lo tanto tener mucha menos masa.

Aún queda material en el disco protoplanetario, fuera de la órbita del planeta. Parte de este material irá cayendo al paso del planeta haciéndolo más grande y masivo y el resto caerá sobre la estrella central. Es posible que el planeta pueda crecer hasta alcanzar un tamaño diez veces superior al de Júpiter, pero esto depende de la verdadera masa que el planeta tenga en este momento.

Impresión artística del planeta supergaseoso que se está formando en el disco alrededor de la estrella LkCA 15. Imagen: Karen L. Teramura, UH IFA.

El seguimiento de las observaciones se ha logrado gracias a la gran potencia de la óptica adaptativa del Keck en combinación con una técnica llamada máscara de apertura inteferométrica, que procesa la luz procedente del objeto para poder cancelar las distorsiones, así como la brillante luz de la estrella central, a fin de resolver los discos de polvo alrededor de la estrella y revelar los espacios en los que se pueden encontrar protoplanetas. La observación directa resulta muy difícil, ya que se buscan planetas con una señal relativamente débil al lado de estrellas muy brillantes. 

Los modelos de formación planetaria indican que los exoplanetas pequeños de reciente formación deben tener una temperatura de unos 1500-2000º Kelvin, mientras que el gas y el polvo tienden a estar más fríos. La mejor interpretación es que estamos viendo un planeta en el lugar donde se da la menor longitud de onda -el pico azul en la imagen-, con el gas y el polvo que lo rodea que está trazado por la luz de mayor longitud de onda -la roja estructura en la imagen-. En este sentido, los colores azules muestran objetos más cálidos mientras que los rojos son más calientes.

Artículo: Dr. Emily Baldwin -Astronomy Now-

Traducción: Jesús Canive