El telescopio espacial James Webb nos ofrece la mejor imagen de planetas extrasolares en formación hasta el momento

Los astrónomos llevan décadas tratando de entender cómo se forman los planetas. Aunque los modelos teóricos han avanzado, todavía hay muchas incógnitas sobre los detalles de este proceso. Por eso, cada observación que aporta nueva información es clave. Recientemente, el telescopio espacial James Webb (JWST) ha logrado una hazaña sin precedentes: obtener la mejor imagen hasta la fecha de un sistema en plena formación planetaria. Se trata de PDS 70, un asunto que no deja de ser noticia.

El estudio, publicado en The Astronomical Journal, presenta observaciones del sistema PDS 70, una estrella joven rodeada de un disco de gas y polvo donde se están formando al menos dos planetas, PDS 70 b y PDS 70 c. Estas imágenes no solo confirman la presencia de los planetas, sino que también aportan pistas sobre su evolución y la posible existencia de un tercer objeto en la región.

Un sistema único para estudiar el nacimiento de los planetas

PDS 70 es una estrella tipo T Tauri, ubicada a 370 años luz de la Tierra. Este tipo de estrellas son extremadamente jóvenes y aún están acumulando material antes de estabilizarse en la secuencia principal. A su alrededor se extiende un disco protoplanetario, una estructura compuesta por gas y polvo de la que pueden surgir planetas.

Lo que hace especial a PDS 70 es que es uno de los pocos sistemas donde se han detectado directamente exoplanetas en formación. En 2018, el telescopio VLT (Very Large Telescope) del Observatorio Europeo Austral logró la primera imagen de PDS 70 b, convirtiéndolo en el primer protoplaneta jamás observado directamente. Un año después, se confirmó la presencia de un segundo planeta, PDS 70 c.

Ahora, el JWST ha dado un paso más al obtener imágenes en el infrarrojo medio, utilizando su instrumento NIRISS (Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph) en el modo Aperture Masking Interferometry (AMI). Esta técnica permite mejorar la resolución al combinar la luz captada por diferentes partes del espejo del telescopio.

Lo que nos dice la nueva imagen

Las observaciones del JWST no solo confirman la existencia de PDS 70 b y PDS 70 c, sino que también revelan detalles nunca antes vistos. Según el estudio, hay indicios de que ambos planetas aún están rodeados de material, lo que sugiere que siguen creciendo.

«Nuestra fotometría de ambos PDS 70 b y c proporciona evidencia tentativa de emisión en el infrarrojo medio de un disco circumplanetario«, afirman los autores en el paper. Esto indica que los planetas están captando material de sus alrededores, un proceso clave en su formación.

Otro hallazgo importante es la detección de una señal adicional dentro de la brecha del disco, la región entre los planetas y la estrella. No está claro si esta emisión proviene de un nuevo planeta en formación o si se trata de una estructura dentro del disco, como un brazo espiral de gas.

La posible presencia de un tercer planeta

Uno de los puntos más intrigantes del estudio es la posible existencia de un tercer planeta en el sistema. En 2024, otra investigación ya había sugerido la presencia de un objeto adicional, denominado PDS 70 d, pero los datos no eran concluyentes.

Las nuevas observaciones del JWST han permitido imponer límites estrictos a la emisión en el infrarrojo medio de este posible planeta. Según los autores, si realmente se trata de un planeta, su composición atmosférica debe ser diferente a la de PDS 70 b y c.

«Si la emisión observada previamente a longitudes de onda más cortas es debida a un planeta, este planeta hipotético tiene una composición atmosférica distinta a la de PDS 70 b o c», explican los investigadores. Para confirmarlo, serán necesarias nuevas observaciones.

Implicaciones para la astronomía planetaria

El descubrimiento del JWST tiene importantes consecuencias para el estudio de los sistemas planetarios. Hasta ahora, la mayoría de los exoplanetas conocidos han sido detectados de forma indirecta, ya sea midiendo la disminución de luz de su estrella cuando pasan por delante (método del tránsito) o analizando los pequeños movimientos que generan en su estrella (método de velocidad radial).

Pero en sistemas como PDS 70, donde podemos observar directamente planetas en formación, es posible estudiar en detalle cómo crecen, qué tipo de material los rodea y cómo interactúan con su disco protoplanetario.

Además, las nuevas imágenes del JWST nos ayudan a comprender mejor nuestro propio sistema solar. Se cree que Júpiter y Saturno también crecieron a partir de discos circumplanetarios similares a los detectados en PDS 70 b y c. Estudiar este sistema es como mirar hacia atrás en el tiempo, a la época en la que nuestro sistema solar estaba naciendo.

¿Cuáles son los siguientes pasos?

El equipo de investigadores planea realizar nuevas observaciones en longitudes de onda más largas con el instrumento MIRI del JWST. Esto podría confirmar la existencia del disco circumplanetario y ayudar a determinar si la señal detectada dentro de la brecha del disco corresponde realmente a un tercer planeta.

Por ahora, lo que está claro es que las imágenes obtenidas por el JWST representan un hito en la observación de exoplanetas en formación. Con cada nueva observación, este telescopio nos acerca un poco más a responder una de las preguntas más fundamentales de la astronomía: ¿cómo nacen los planetas?