Un equipo internacional de astrónomos ha logrado una hazaña sin precedentes al capturar imágenes directas de un exoplaneta situado aproximadamente a 12 años luz de la Tierra, utilizando el Telescopio Espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA. Este planeta, denominado Epsilon Indi Ab, no solo confirma las sospechas previas sobre su existencia, sino que también se ha catalogado como uno de los exoplanetas más fríos observados hasta la fecha.
Un exoplaneta Gigante Similar a Júpiter
Epsilon Indi Ab, con una masa varias veces superior a la de Júpiter, orbita la estrella tipo K, Epsilon Indi A, una estrella de edad similar a nuestro Sol pero ligeramente más fría. Los astrónomos, utilizando el coronógrafo del Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI) de Webb, han conseguido separar la luz del planeta de la de su estrella, logrando imágenes claras y directas. Hasta ahora, solo unas pocas decenas de exoplanetas han sido imaginados directamente por observatorios espaciales y terrestres.
"Nuestras observaciones anteriores de este sistema eran más bien medidas indirectas de la estrella, lo que nos permitió anticipar que probablemente había un planeta gigante en este sistema tirando de la estrella," comentó Caroline Morley de la Universidad de Texas en Austin. "Por eso nuestro equipo eligió este sistema para observar primero con Webb."
Elisabeth Matthews, autora principal del estudio del Instituto Max Planck de Astronomía en Alemania, añadió: "Este descubrimiento es emocionante porque el planeta es bastante similar a Júpiter; es un poco más cálido y más masivo, pero se asemeja más a Júpiter que cualquier otro planeta que se haya estudiado hasta ahora."
Un Análogo del Sistema Solar
Los exoplanetas estudiados previamente suelen ser los más jóvenes y calientes, aún irradiando gran parte de la energía de su formación. A medida que los planetas se enfrían y contraen, se vuelven significativamente más tenues, dificultando su detección.
"Los planetas fríos son muy tenues, y la mayor parte de su emisión se encuentra en el infrarrojo medio," explicó Matthews. "Webb está idealmente diseñado para realizar imágenes en el infrarrojo medio, lo cual es extremadamente difícil de hacer desde la Tierra. También necesitábamos una buena resolución espacial para separar el planeta y la estrella en nuestras imágenes, y el gran espejo de Webb es extremadamente útil en este aspecto."
Epsilon Indi Ab destaca por ser uno de los exoplanetas más fríos detectados directamente, con una temperatura estimada de 2 grados Celsius, más frío que cualquier otro planeta imaginado más allá de nuestro Sistema Solar y más frío que todos menos un enano marrón flotante libre. Este hallazgo ofrece una rara oportunidad para los astrónomos de estudiar la composición atmosférica de verdaderos análogos del sistema solar.
Más Allá de las Predicciones
Epsilon Indi Ab es el duodécimo exoplaneta más cercano a la Tierra conocido hasta la fecha y el más cercano con una masa superior a la de Júpiter. El equipo científico eligió estudiar Epsilon Indi A debido a las pistas de un posible cuerpo planetario obtenidas mediante la técnica de velocidad radial, que mide los movimientos de vaivén de la estrella anfitriona a lo largo de nuestra línea de visión.
"Si bien esperábamos encontrar un planeta en este sistema, porque había indicaciones de su presencia mediante velocidad radial, el planeta que encontramos no es lo que habíamos predicho," compartió Matthews. "Es aproximadamente el doble de masivo, un poco más lejos de su estrella y tiene una órbita diferente a la que esperábamos. La causa de esta discrepancia sigue siendo una pregunta abierta. La atmósfera del planeta también parece ser un poco diferente a las predicciones del modelo. Hasta ahora solo tenemos unas pocas medidas fotométricas de la atmósfera, lo que hace difícil sacar conclusiones, pero el planeta es más tenue de lo esperado en longitudes de onda más cortas."
El equipo cree que esto podría significar que hay una cantidad significativa de metano, monóxido de carbono y dióxido de carbono en la atmósfera del planeta, que absorben las longitudes de onda más cortas de la luz. También podría sugerir una atmósfera muy nublada.
La imagen directa de exoplanetas es particularmente valiosa para la caracterización. Los científicos pueden recolectar luz directamente del planeta observado y comparar su brillo en diferentes longitudes de onda. Hasta ahora, el equipo científico solo ha detectado Epsilon Indi Ab en unas pocas longitudes de onda, pero esperan volver a observar el planeta con Webb para realizar tanto observaciones fotométricas como espectroscópicas en el futuro. También esperan detectar otros planetas similares con Webb para encontrar posibles tendencias sobre sus atmósferas y cómo se forman estos objetos.
El descubrimiento de Epsilon Indi Ab marca un hito significativo en la astronomía y abre nuevas vías para la exploración y el estudio de planetas más allá de nuestro sistema solar.
Estos resultados se obtuvieron con el programa Ciclo 1 GO # 2243 de Webb y se publicaron hoy en Nature.
Fuente: Webb images cold exoplanet 12 light-years away; https://esawebb.org/news/weic2421/?lang