Utilizando el JWST, los astrónomos han descubierto un nuevo exoplaneta: un gigante gaseoso al que han llamado Eps Ind Ab.
Lo que es aún más emocionante es que el exoplaneta ha sido fotografiado directamente como una entidad discreta y separada, independientemente de las observaciones de su estrella. También es el primer exoplaneta fotografiado por JWST sin haber sido fotografiados previamente con telescopios en tierra.
El mundo recién descubierto es mucho más frío que cualquier gigante gaseoso estudiado por el JWST hasta la fecha; un super- Júpiter orbitando su estrella con una separación comparable a la distancia entre Neptuno y el Sol.
Esto hace que el descubrimiento sea un tesoro raro entre los exoplanetas y podría ser el comienzo de una nueva etapa en la ciencia de los exoplanetas.
“Estábamos entusiasmados cuando nos dimos cuenta de que habíamos fotografiado este nuevo planeta”, dice la astrónoma Elisabeth Matthews del Instituto Max Planck de Astronomía en Alemania.
“Para nuestra sorpresa, el punto brillante que apareció en nuestras imágenes MIRI no coincidía con la posición que esperábamos para el planeta. Estudios anteriores habían identificado correctamente un planeta en este sistema, pero subestimaron la masa y la separación orbital de este gigante gaseoso superjúpiter”.
Hasta la fecha, astrónomos de todo el mundo han descubierto y confirmado la existencia de casi 5.700 exoplanetaso planetas fuera del Sistema Solar, pero su detección suele ser lo que llamamos indirecta.
Esto significa que en realidad no vemos el exoplaneta, sino su efecto sobre su estrella anfitriona. El paso de un exoplaneta entre nosotros y la estrella atenúa un poco la luz de esta, mientras que la atracción gravitatoria del exoplaneta tira de la estrella, lo que hace que parezca tambalearse, aunque sea un poquito.
La razón por la que no solemos ver los exoplanetas es porque son muy pequeños, están muy lejos y cualquier luz que puedan reflejar o emitir es muy tenue.
Los métodos de detección indirecta también favorecer exoplanetas más grandes y exoplanetas que están muy cerca de su estrella anfitriona, porque es más probable que el exoplaneta pase frente a la estrella, y con mayor frecuencia, lo que significa que las probabilidades de observarlo son mucho, mucho mayores.
Pero los exoplanetas que se encuentran a una distancia orbital mayor tienen más probabilidades de ser detectados directamente, ya que una mayor distancia significa menos posibilidades de que su luz sea opacada por la de la estrella. Todavía es bastante difícil de hacer -hasta la fecha, solo se han obtenido imágenes directas de alrededor de 25 exoplanetas-, pero es un método que nos ayuda a aprender más sobre los confines de los sistemas planetarios alienígenas que son difíciles de estudiar de otra manera.
La estrella madre de Epsilon Indi A, Epsilon Indi A, es una estrella enana naranja que se encuentra en un sistema de tres estrellas a tan solo 12 años luz de la Tierra. Durante las observaciones a largo plazo, los astrónomos habían notado que Epsilon Indi A se comportaba de manera un tanto extraña. Parecía moverse como si la atrajera gravitatoriamente, no una de las otras dos estrellas de su sistema, sino un mundo gigante que orbitaba alrededor de la estrella.
Se habían inferido propiedades para este exoplaneta tentativo, pero sin más datos, su identidad seguía siendo esquiva.
Esta es la señal para el JWST. El telescopio infrarrojo puede detectar luz tenue como ningún otro telescopio espacial anterior, e incluye un coronógrafo para bloquear la luz de la estrella misma, por lo que Matthews y sus colegas reservaron tiempo para echar un vistazo al espacio alrededor de Epsilon Indi A.
Y efectivamente encontraron algo, un punto brillante en el espacio orbital de la estrella. Pero, sorprendentemente, no estaba donde pensaban que estaría.
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“Descubrimos una señal en nuestros datos que no coincidía con el exoplaneta esperado”, dice Matthews“Pero el planeta todavía parecía un planeta gigante”.
Basándose en sus observaciones y en datos de archivo, los investigadores pudieron determinar que el punto era en realidad un exoplaneta y no otro objeto en una ubicación más distante. Parece ser un gigante gaseoso muy frío, con una órbita de alrededor de 200 años alrededor de Epsilon Indi A, a una distancia de alrededor de 28 unidades astronómicas. Neptuno se encuentra a una distancia del Sol de alrededor de 30 unidades astronómicas.
Estimaciones anteriores habían predicho un mundo con una masa tres veces mayor que la de Júpiter, a una distancia de 8,8 unidades astronómicas. Esta enorme diferencia entre lo que esperábamos encontrar y lo que encontramos subraya lo valiosa que puede ser la obtención de imágenes directas para el estudio de mundos extraterrestres.
Aún no hemos terminado con Eps Ind Ab. Los investigadores esperan poder realizar más observaciones que proporcionen información sobre su composición atmosférica, así como para refinar su órbita.
“A largo plazo, esperamos observar también otros sistemas planetarios cercanos para buscar gigantes gaseosos fríos que puedan haber escapado a la detección”, dice Matthews.
“Este estudio serviría como base para comprender mejor cómo se forman y evolucionan los planetas gaseosos”.
La investigación ha sido publicada en Naturaleza.