Aunque más de una docena de exoplanetas se han fotografiado directamente, este es solo el segundo sistema de múltiples planetas fotografiado. El primero fue un sistema de cuatro planetas que orbita la estrella HR 8799. Sin embargo, a diferencia de HR 8799, los planetas de este sistema aún están creciendo al acumular material del disco.
"Esta es la primera detección inequívoca de un sistema de dos planetas que separa un espacio en el disco", dijo Julien Girard, del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland. El estudio se publicó el 3 de junio en 'Nature Astronomy'.
La estrella anfitriona, conocida como PDS 70, se encuentra a unos 370 años luz de la Tierra. La joven estrella de 6 millones de años es un poco más pequeña y menos masiva que nuestro Sol, y sigue acumulando gas. Está rodeado por un disco de gas y polvo que tiene una gran brecha que se extiende desde aproximadamente 3.050 a 6.100 millones de kilómetros.
PDS 70 b, el planeta más conocido, se encuentra dentro de la brecha del disco a una distancia de aproximadamente 3.200 millones de kilómetros de su estrella, similar a la órbita de Urano en nuestro sistema solar. El equipo estima que pesa de 4 a 17 veces más que Júpiter. Fue detectado por primera vez en 2018.
PDS 70 c, el planeta recién descubierto, está ubicado cerca del borde exterior de la brecha del disco a unos 5.310 millones de kilómetros de la estrella, similar a la distancia de Neptuno de nuestro Sol. Es menos masivo que el planeta B, con un peso de entre 1 y 10 veces más que Júpiter. Las dos órbitas planetarias están cerca de una resonancia de 2 a 1, lo que significa que el planeta interior rodea la estrella dos veces en el tiempo que le toma al planeta exterior dar una vuelta.
El descubrimiento de estos dos mundos es significativo porque proporciona evidencia directa de que los planetas en formación pueden barrer suficiente material de un disco protoplanetario para crear una brecha observable.
"Con instalaciones como ALMA, Hubble, o grandes telescopios ópticos terrestres con óptica adaptativa, vemos discos con anillos y huecos por todas partes. La pregunta abierta ha sido: ¿hay planetas allí? En este caso, la respuesta es sí", explicó Girard en un comunicado.
El equipo detectó el PDS 70 c desde el suelo, utilizando el espectrógrafo MUSE en el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral. Su nueva técnica se basó en la combinación de la alta resolución espacial proporcionada por el telescopio de 8 metros equipado con cuatro láseres y la resolución espectral media del instrumento que le permite "bloquear" la luz emitida por el hidrógeno, que es un signo de acumulación de gas.
"Este nuevo modo de observación fue desarrollado para estudiar galaxias y cúmulos de estrellas con una resolución espacial más alta. Pero este nuevo modo también lo hace adecuado para la obtención de imágenes de exoplanetas, que no era el motor de ciencia original para el instrumento MUSE", dijo Sebastiaan Haffert, del Observatorio Leiden, autor principal del trabajo.
"Nos quedamos muy sorprendidos cuando encontramos el segundo planeta", agregó Haffert.
