Escondido a plena vista: descubren el exoplaneta más tenue jamás fotografiado desde la Tierra

Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto un nuevo integrante del sistema Beta Pictoris, ubicado a 63 años luz de nosotros. Se trata de Beta Pictoris d, un mundo que destaca por ser el exoplaneta más tenue y uno de los más ligeros jamás fotografiados de manera directa desde la Tierra.

Esta imagen del VLT muestra el sistema de la estrella Beta Pictoris (oculta digitalmente en el centro para poder revelar su entorno). Señalado con una flecha se encuentra el nuevo planeta, Beta Pictoris d, un gigante gaseoso con 2.4 veces la masa de Júpiter capturado en el infrarrojo por el instrumento ERIS. A la izquierda brilla el planeta Beta Pictoris b (el planeta c no es visible aquí por su cercanía a la estrella). La banda horizontal difusa es el disco de escombros remanente de la formación planetaria, visto de perfil. Crédito: ESO/B. Sutlieff, M. Bonse et al.

Lo más sorprendente del hallazgo es que este gigante gaseoso no acaba de llegar allí: llevaba más de una década ocultándose en los archivos de datos de los telescopios más potentes del mundo sin que nadie lo notara.

El hallazgo se produjo de manera completamente inesperada utilizando el instrumento ERIS, instalado en el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile.

«Este fue un descubrimiento fortuito», explica Ben Sutlieff, astrónomo de la Universidad de Edimburgo y codirector del estudio publicado en la revista The Astrophysical Journal Letters. «Inicialmente queríamos observar más a fondo un planeta conocido en el sistema, Beta Pictoris b, para ver cómo cambiaba con el tiempo».

Esta imagen de campo amplio, basada en datos del Digitized Sky Survey 2, muestra una región de aproximadamente 1.7 x 2.3 grados alrededor de Beta Pictoris. Ubicada a unos 60 años luz en la constelación de Pictor, esta estrella es uno de los ejemplos más conocidos de un sistema rodeado por un disco de escombros y polvo. Crédito: ESO/Digitized Sky Survey 2.

Sin embargo, al procesar las imágenes, apareció una sutil anomalía que llamó poderosamente la atención de los investigadores. Markus Bonse, astrónomo de ESO en Alemania y también colíder del proyecto, recuerda el momento exacto en que vio la señal por primera vez: «Hay algo más ahí, ¿lo viste?».

Para confirmar si realmente estaban ante un nuevo planeta, el equipo se sumergió en el inmenso archivo histórico de la ESO. Al revisar detalladamente las observaciones de los últimos once años, descubrieron que el planeta ya aparecía de forma casi imperceptible en imágenes antiguas, desdibujado por el intenso brillo de su hermano mayor, Beta Pictoris b.

«El planeta d, al parecer, ha estado jugando a las escondidas con nosotros durante más de una década y solo ahora podemos decir “¡te encontré!”», comenta con entusiasmo Jayne Birkby, coautora del estudio e investigadora de la Universidad de Oxford.

Proeza tecnológica

Este nuevo miembro del sistema es un gigante gaseoso, similar a Júpiter o Saturno, pero con una órbita mucho más amplia que la de sus hermanos, Beta Pictoris b y c. Mientras que estos dos últimos superan en unas diez veces la masa de Júpiter, Beta Pictoris d apenas tiene 2.4 veces esa masa. Al ser relativamente frío y ligero, su brillo es extremadamente débil.

En este sentido, fotografiar directamente un cuerpo celeste con estas características, sorteando el deslumbrante brillo de su estrella anfitriona, es una proeza tecnológica sin precedentes.

Esta secuencia muestra cómo el exoplaneta Beta Pictoris d (señalado con la flecha) se movió a lo largo de una década alrededor de su estrella (la cual está oculta en el centro para que no deslumbre). Crédito: Crédito: ESO/B. Sutlieff, M. Bonse et al.

«El nuevo planeta es 100 veces más tenue que Beta Pictoris b, el famoso planeta del mismo sistema, lo que lo convierte en el exoplaneta más tenue jamás fotografiado directamente desde la Tierra», destaca Bonse.

La existencia de Beta Pictoris d también fue confirmada de forma independiente por otro equipo científico liderado por Aidan Gibbs, de la Universidad de California, utilizando el Telescopio Espacial James Webb (JWST). Al cruzar los datos del Webb con los del instrumento SPHERE del VLT, el misterio quedó resuelto.

«Para nuestra alegría, apareció en observaciones anteriores de SPHERE», relata Birkby. «¡Resulta que estuvo escondido en los datos todo el tiempo!».

Por su parte, Valentin Christiaens, investigador del CEA Paris-Saclay en Francia, añade: «Las detecciones en los datos de archivo de SPHERE no solo son muy emocionantes por sí solos, sino también porque sugieren que todavía hay una gran cantidad de tesoros escondidos en los archivos de los instrumentos del VLT».

El «santo grial» de los sistemas planetarios

Con este descubrimiento, Beta Pictoris se convierte en el segundo sistema planetario de la historia, después de HR 8799, en el que se ha logrado fotografiar directamente a más de dos mundos orbitando la misma estrella.

«Los sistemas con múltiples exoplanetas fotografiados directamente son el santo grial de los descubrimientos, porque pueden enseñarnos mucho sobre cómo son los diferentes exoplanetas en un mismo entorno de formación», señala Sutlieff. Además, la presencia de Beta Pictoris d explica de manera matemática la peculiar forma del disco de escombros y polvo que rodea a la estrella, el cual se formó con los restos del nacimiento del sistema.

Los astrónomos confían en que este éxito incentive la búsqueda de más mundos ocultos en datos ya registrados, preparándose para la llegada del Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de ESO, que promete revolucionar la observación espacial.

«Los planetas parecen tener amigos», concluye Beth Biller, astrónoma de la Universidad de Edimburgo y coautora del estudio. «Muchos de los sistemas de exoplanetas famosos fotografiados directamente parecen tener múltiples planetas gigantes, y es muy probable que haya mundos de menor masa aún escondidos que pronto podremos revelar».

Fuente: ESO. Edición: MP.