De acuerdo a pruebas obtenidas por dos equipos independientes de astrónomos, existen tres jóvenes planetas orbitando alrededor de la estrella HD 163296, situada a 330 años luz de la Tierra.
Utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) y una nueva técnica de búsqueda de planetas, los astrónomos identificaron tres perturbaciones en el disco de gas que hay alrededor de la joven estrella: se trata de la evidencia más fuerte hallada hasta el momento de que está siendo orbitada por tres planetas recién formados. Son considerados los primeros planetas descubiertos con ALMA.
"Medir el flujo de gas dentro de un disco protoplanetario nos proporciona mucha más seguridad sobre la presencia de planetas alrededor de una estrella joven”, afirmó Christophe Pinte, de la Universidad de Monash (Australia) y autor principal de uno de los dos artículos. “Esta técnica ofrece una prometedora nueva vía para comprender cómo se forman los sistemas planetarios”
Para hacer sus respectivos descubrimientos, cada equipo analizó observaciones de ALMA de HD 163296 en la constelación de Sagitario. Esta estrella tiene casi dos veces la masa del Sol, pero solo 4 millones de años de edad, una milésima parte de la edad del Sol.
“Analizamos el movimiento localizado a pequeña escala del gas en los discos protoplanetarios de la estrella. Este nuevo enfoque podría descubrir algunos de los planetas más pequeños de nuestra galaxia, todo gracias a las imágenes de alta resolución de ALMA”, dijo Richard Teague, astrónomo de la Universidad de Michigan y autor principal del segundo artículo.
En lugar de centrarse en el polvo del interior del disco, los astrónomos estudiaron el gas de monóxido de carbono (CO) repartido por el disco. Las moléculas de CO emiten una luz muy peculiar en la longitud de onda milimétrica, un rango que ALMA puede observar con gran detalle. Delicados cambios en la longitud de onda de esta luz debido al efecto Doppler revelaron los movimientos del gas en el disco.
El equipo dirigido por Teague identificó dos planetas situados aproximadamente a 12.000 millones y 21.000 millones de kilómetros de la estrella. El otro equipo, liderado por Pinte, identificó un planeta a aproximadamente 39.000 millones de kilómetros de la estrella.
La técnica utilizada por Teague, que derivó variaciones promedio en el flujo de gas muy pequeñas, reveló el impacto de varios planetas en los movimientos de gas cerca de la estrella.
En cambio, la técnica utilizada por Pinte, que mide el flujo del gas de forma más directa, se adapta mejor al estudio de la parte externa del disco. Permitió a los autores localizar con mayor precisión el tercer planeta, pero se limita a grandes desviaciones del flujo, mayores que un 10%.
En ambos casos, los investigadores identificaron las áreas donde el flujo del gas no coincide con su entorno, algo parecido a los remolinos que se forman alrededor de una roca en un río. Analizando cuidadosamente ese movimiento, podían ver claramente la influencia de cuerpos planetarios con masas similares a la de Júpiter.
En un sistema donde el gas gira a unos 5 kilómetros por segundo, ALMA detectó cambios de velocidad de tan solo algunos metros por segundo. “Esto nos permite encontrar diminutas diferencias con respecto a la rotación normal esperada en un disco”, explica Teague.
Esta nueva técnica permite a los astrónomos hacer una estimación más precisa de las masas protoplanetarias y es menos probable obtener falsos positivos.
Ambos equipos seguirán refinando este método y lo aplicarán en otros discos, donde esperan entender mejor cómo se forman las atmósferas y qué elementos y moléculas participan en el proceso de nacimiento de un planeta.
