Confirman la presencia de un planeta naciente cuatro veces la masa de Júpiter

Ilustración científica que describe el proceso de formación de planetas en un disco gaseoso. Crédito: Inteligencia Artificial Generativa (ChatGPT); Anibal Sierra Morales.

Por IA-UNAM*

Con datos del radiotelescopio ALMA, Anibal Sierra, investigador del IA-UNAM, estudió el movimiento del gas alrededor de la estrella J16120 confirmando el patrón para la formación de planetas que una simulación numérica anticipó en 2019.

En una región del disco de gas y polvo que rodea a la estrella J16120, a unos 430 años luz de la Tierra, el gas se comporta de manera muy particular. Por un lado de esta región, el gas gira más rápido de lo esperado; mientras que por el otro lado, va más lento. Y justo en la frontera entre ambas regiones, su dispersión de velocidades aumenta, como si algo las revolviera.

Ese “algo” fue encontrado y caracterizado por el investigador del Instituto de Astronomía, Anibal Sierra Morales: “se trata de un planeta en nacimiento -protoplaneta- de unas cuatro o cinco veces la masa de Júpiter”.

“Es una de las primeras detecciones de un planeta en formación por medio del método del ensanchamiento de líneas moleculares. El ensanchamiento había sido predicho en el año 2019 por medio de simulaciones computacionales, pero finalmente se ha encontrado una prueba observacional en la estrella J16120. Esto nos dice mucho sobre cómo se podrían estar formando nuevos planetas fuera del Sistema Solar”, señaló Anibal Sierra, investigador del IA-UNAM y primer autor del artículo.

Un planeta anunciado y ahora confirmado

El descubrimiento de este planeta no fue fortuito, pues el equipo de investigación confirmó una predicción teórica hecha en el año 2019 (Dong et al. 2019) donde se estudiaba cómo debería verse el gas de un disco si dentro tuviera un planeta formándose. En el caso de la presencia de un planeta, habría un exceso de turbulencia justo en la posición del planeta y otro repartido a lo largo de toda su órbita.

“Estamos viendo básicamente lo mismo. Lo que se había predicho lo estamos confirmando desde las observaciones. O visto de otra forma, lo que se había estudiado de manera teórica nos está confirmando que las observaciones son consistentes con la presencia de un planeta en formación.

Aunque en otros discos se ha visto algo parecido – que el gas tiende a aumentar su dispersión de velocidades cerca de un planeta-, en J16120 tenemos una clara evidencia no solo del aumento de la dispersión de velocidades alrededor del planeta, sino también a lo largo de su órbita. Es definitivamente novedoso en el campo”, señaló Sierra.

El conjunto de radiotelescopios que observa planetas en formación

A cinco mil metros de altura, en la zona norteña de Chile en el desierto de Atacama, está ubicado el interferómetro Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA, por sus siglas en inglés) que con sus 66 antenas (radiotelescopios) ha logrado observar miles de estrellas y planetas en proceso de nacimiento.

Fue en el año 2023 cuando el equipo de investigación obtuvo, con datos de ALMA, imágenes del disco de la estrella J16120. Posteriormente, construyeron un modelo computacional que describe la rotación del disco como si nada lo perturbara. Al compararlo con las observaciones de ALMA, el equipo científico encontró evidencias de desviaciones localizadas que apuntaron hacia la presencia de un planeta en formación.

“Las diferencias que encontramos fueron significativas, ya que un píxel anómalo podría ser simplemente un error o ruido de las observaciones, pero una estructura a gran escala no puede ser solo casualidad. El planeta ha sido buscado en diferentes trazadores y con diferentes observaciones, y hasta el día de hoy varios métodos nos sugieren que ahí hay un planeta en formación”, resumió Sierra.

Confirmando la señal de un planeta

El artículo publicado señala que otros tres equipos detectaron de manera independiente un punto brillante en el infrarrojo, emisión de hidrógeno alfa, y emisión de polvo en el milimétrico en la misma región.

Esto indica que el disco de J16120, donde previamente se intuía la existencia de un objeto masivo en su órbita, está formando planetas. Las nuevas observaciones de las velocidades del gas, confirman la sospecha sobre la presencia de un planeta que está a aproximadamente 32 unidades astronómicas desde el centro de la estrella. Una unidad astronómica es la distancia que hay entre el Sol y la Tierra.

“Es un caso muy único de estudio, porque lo estamos detectando con métodos diferentes, con observaciones totalmente independientes, y en todos los casos aparece alguna evidencia de que hay un planeta en formación, lo cual es muy difícil de lograr desde el punto de vista observacional”, señaló el universitario.

Actualmente, los investigadores del proyecto trabajan para conocer a profundidad el fenómeno de formación de este planeta. Ahora que se sabe de su existencia “vamos a tratar de confirmar con nuevas observaciones y diferentes trazadores químicos que el gas que está alrededor del planeta es más caliente, lo cual sería otro método más para confirmar su existencia. Además, con observaciones del telescopio SPHERE y en colaboración con otros investigadores del Instituto de Astronomía, también vamos a buscar evidencia sobre sus características; los datos llegarán a mediados de 2027”, agregó el investigador.

En este proyecto participa la Máxima Casa de Estudios a través del Instituto de Astronomía. También la University College London y la Universidad de Cambridge, en Reino Unido; las universidades de Florida, Michigan y Arizona, así como el Instituto Flatiron, en Estados Unidos; el Instituto Kavli de la Universidad de Pekín, en China; las universidades de Chile, Diego Portales, Técnica Federico Santa María y de Santiago, en Chile; los institutos Max Planck de Astronomía y de Física Extraterrestre, en Alemania; la Universidad de Milán, en Italia; el Observatorio Europeo Austral y el Observatorio Conjunto ALMA.

⇒ Enlace a los artículos principales:
• Sierra, Anibal. et al (2026) “Dust Substructures and Line Perturbations driven by a Forming Planet in J16120”
•  Zhang, Ke. et al (2025) “The ALMA Survey of Gas Evolution of PROtoplanetary Disks (AGE-PRO). I. Program Overview and Summary of First Results”
• Dong, Ruobing. et al (2019) “Observational Signatures of Planets in Protoplanetary Disks: Planet-induced Line Broadening in Gaps”

* Instituto de Astronomía – Universidad Nacional Autónoma de México

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