El candidato a planeta gigante gaseoso se encuentra en la zona habitable alrededor de Alpha Centauri A.
El sistema está formado por un par de estrellas en órbita, Alfa Centauri A y Alfa Centauri B, las dos estrellas solares más cercanas a la Tierra, así como por la tenue estrella enana roja Próxima Centauri. Si bien hay tres planetas confirmados orbitando Próxima Centauri, la presencia de otros mundos alrededor de las gemelas solares Alfa Centauri A y Alfa Centauri B ha resultado difícil de confirmar.
Esta imagen muestra el sistema estelar Alfa Centauri desde varios observatorios terrestres y espaciales: el Digitized Sky Survey (DSS), el Telescopio Espacial Hubble de la NASA y el Telescopio Espacial James Webb de la NASA. La imagen terrestre del DSS muestra el sistema triple como una única fuente de luz, mientras que el Hubble resuelve las dos estrellas similares al Sol del sistema, Alfa Centauri A y Alfa Centauri B. La imagen del MIRI (Instrumento de Infrarrojo Medio) del Webb, que utiliza una máscara coronográfica para bloquear el resplandor brillante de Alfa Centauri A, revela un posible planeta orbitando la estrella.Créditos: NASA, ESA, CSA, STScI, DSS, A. Sanghi (Caltech), C. Beichman (JPL), D. Mawet (Caltech); Procesamiento de imágenes: J. DePasquale (STScI)
Esta imagen de tres paneles captura la búsqueda observacional del Telescopio Espacial James Webb de la NASA de un planeta alrededor de la estrella similar al Sol más cercana, Alpha Centauri A. La imagen inicial muestra el brillante resplandor de Alpha Centauri A y Alpha Centauri B, luego el panel central muestra el sistema con una máscara coronográfica colocada sobre Alpha Centauri A para bloquear su brillante resplandor. Sin embargo, la forma en que la luz se curva alrededor de los bordes del coronógrafo crea ondulaciones de luz en el espacio circundante. La óptica del telescopio (sus espejos y estructuras de soporte) hace que parte de la luz interfiera consigo misma, produciendo patrones circulares y en forma de radios. Estos complejos patrones de luz, junto con la luz de la cercana Alpha Centauri B, hacen que sea increíblemente difícil detectar planetas débiles. En el panel de la derecha, los astrónomos han restado los patrones conocidos (utilizando imágenes de referencia y algoritmos) para limpiar la imagen y revelar fuentes débiles como el planeta candidato.Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, A. Sanghi (Caltech), C. Beichman (JPL), D. Mawet (Caltech); Procesamiento de imágenes: J. DePasquale (STScI)
Ahora, las observaciones del Webb realizadas con su Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI) proporcionan la evidencia más sólida hasta la fecha de un planeta gigante gaseoso orbitando la zona habitable de Alfa Centauri A. (El instrumento MIRI fue desarrollado en parte por el Laboratorio de Propulsión a Chorro [JPL], administrado por Caltech para la NASA). La zona habitable es la región alrededor de una estrella donde las temperaturas podrían ser adecuadas para que se acumule agua líquida en la superficie de un planeta.
De confirmarse, el planeta sería el más cercano a la Tierra que orbita en la zona habitable de una estrella similar al Sol. Sin embargo, dado que el candidato a planeta es un gigante gaseoso, los científicos afirman que no albergaría vida tal como la conocemos.
Los resultados se presentan en dos artículos aceptados para su publicación en The Astrophysical Journal Letters . El estudio fue codirigido por Aniket Sanghi, estudiante de posgrado de Caltech, y Charles (Chas) Beichman, director ejecutivo del Instituto de Ciencias de Exoplanetas de la NASA en el centro de astronomía IPAC de Caltech y científico sénior del JPL. Sanghi colaboró en el proyecto con su asesor y coautor del estudio, Dimitri Mawet, profesor de Astronomía David Morrisroe en Caltech e investigador sénior del JPL.
«Dado que este sistema está tan cerca de nosotros, cualquier exoplaneta encontrado nos brindaría la mejor oportunidad para recopilar datos sobre sistemas planetarios distintos del nuestro. Sin embargo, estas observaciones son increíblemente difíciles de realizar, incluso con el telescopio espacial más potente del mundo, debido a su gran brillo, cercanía y rápida movilidad por el cielo», afirma Beichman.
Esta concepción artística muestra el posible aspecto del gigante gaseoso que orbita Alfa Centauri A. Observaciones del sistema estelar triple Alfa Centauri realizadas con el Telescopio Espacial James Webb de la NASA indican que este potencial gigante gaseoso, con una masa similar a la de Saturno, orbita la estrella a una distancia aproximadamente dos veces mayor que la del Sol y la Tierra. En esta concepción, Alfa Centauri A se representa en la esquina superior izquierda del planeta, mientras que la otra estrella similar al Sol del sistema, Alfa Centauri B, se encuentra en la esquina superior derecha. Nuestro Sol se muestra como un pequeño punto de luz entre estas dos estrellas.Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, R. Hurt (Caltech/IPAC)
Las primeras observaciones del sistema por parte del equipo se realizaron en agosto de 2024 utilizando un dispositivo a bordo de MIRI llamado máscara coronográfica. Estas máscaras bloquean el resplandor de una estrella para permitir la obtención de imágenes directas de planetas mucho más tenues que orbitan a su alrededor. Cuanto más cerca se encuentra un planeta de su estrella, más difícil es obtener imágenes de él. Si bien se han obtenido imágenes directas de un par de docenas de planetas anteriormente, este candidato, de confirmarse, sería el más cercano a su estrella anfitriona jamás fotografiado, con una separación dos veces la distancia entre el Sol y la Tierra, o dos unidades astronómicas.
Es más, el planeta candidato sería el primero fotografiado alrededor de una estrella que tiene la misma edad y temperatura que nuestro Sol.
Otro desafío fue la proximidad de la compañera de Alpha Centauri A, Alpha Centauri B, cuyo resplandor también puede enmascarar las tenues señales de los planetas en órbita.
Finalmente, el equipo logró restar la luz de ambas estrellas para revelar un planeta candidato más de 10.000 veces más débil que Alpha Centauri A, que estaría dentro de la zona habitable de Alpha Centauri A.
«Las observaciones fueron bastante desafiantes, pero al ser el sistema estelar más cercano a la Tierra, es más fácil obtener imágenes de un planeta tan cerca de su estrella», afirma Beichman. «La siguiente estrella similar al Sol más cercana, Tau Ceti [a unos 12 años luz de la Tierra], será mucho más difícil incluso con el Webb».
Basándose en el brillo del planeta en las observaciones del infrarrojo medio, los investigadores afirman que podría ser un gigante gaseoso con una masa similar a la de Saturno, orbitando Alfa Centauri A en una trayectoria elíptica. Beichman afirma que «la órbita elíptica del candidato a planeta gigante recorre la mayor parte de la zona habitable de Alfa Centauri A, lo que hace improbable que planetas rocosos más pequeños puedan sobrevivir».
Las observaciones posteriores del Webb no revelaron indicios del planeta; las simulaciones por computadora realizadas por el equipo sugieren que probablemente estaba demasiado cerca de la estrella en su órbita como para ser recuperado en las imágenes posteriores. Las futuras observaciones con el Webb, así como con el próximo Telescopio Espacial Nancy Grace Roman de la NASA, cuyo lanzamiento está previsto para mayo de 2027, deberían permitir obtener más información sobre el candidato a planeta.
«De confirmarse, el posible planeta observado en la imagen del Webb de Alfa Centauri A marcaría un nuevo hito en la investigación de imágenes de exoplanetas», afirma Sanghi. «De todos los planetas fotografiados directamente, este sería el más cercano a su estrella visto hasta la fecha. También es el más similar en temperatura y edad a los planetas gigantes de nuestro sistema solar y el más cercano a nuestro hogar, la Tierra», añade. «Su mera existencia en un sistema de dos estrellas muy separadas pondría a prueba nuestra comprensión de cómo se forman, sobreviven y evolucionan los planetas en entornos caóticos».
Aniket Sanghi
Chas Beichman
Lea la historia completa en el sitio web del Telescopio Espacial James Webb.
Esta investigación fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. y la NASA.
Caltech News. Traducido al español
