El telescopio espacial James Webb ha logrado una observación sin precedentes: un planeta helado con una masa aproximada de 5,2 veces la de Júpiter orbitando muy cerca de una antigua enana blanca, a tan solo 0,02 unidades astronómicas (el 20% de la distancia entre la Tierra y el Sol).
Este mundo gélido, con una temperatura de apenas 186 kelvin (-87 °C), se ha convertido en el exoplaneta más frío cuya luz se ha captado directamente, según reporta la Sociedad Astronómica Estadounidense (AAS, por sus siglas en inglés).
Las estrellas de masa baja o intermedia, como nuestro Sol, terminan sus vidas convirtiéndose en gigantes rojas y, finalmente, en enanas blancas: remanentes densos y cristalizados que irradian calor lentamente durante miles de millones de años. Qué ocurre con los planetas que orbitan estas estrellas moribundas es un misterio aún en desarrollo, y hallazgos como este ayudan a esclarecerlo.
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Un exoplaneta gélido sobrevive a una estrella moribunda
Se cree que los planetas situados a más de 2 unidades astronómicas de su estrella podrían sobrevivir a la etapa de gigante roja. De hecho, algunas búsquedas centradas en enanas blancas han detectado planetas a estas distancias seguras. Sin embargo, los hallazgos más recientes indican que algunos mundos podrían encontrarse mucho más cerca, en una región que antes se pensaba deshabitada debido a la transformación catastrófica de la estrella.
Uno de estos casos es el sistema WD 1856+534, ubicado a unos 82 años luz. En 2020, investigadores que utilizaron datos del satélite TESS y observaciones desde la Tierra identificaron un objeto del tamaño de Júpiter que orbita esta enana blanca cada 1,4 días, a solo 0,02 ua—una cercanía que lo coloca unas 30 veces más próximo a su estrella que Mercurio al Sol. En ese momento no estaba claro si se trataba de un planeta gigante o una enana marrón de baja masa.
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Recientemente, un equipo liderado por Mary Anne Limbach, de la Universidad de Michigan, utilizó el instrumento de infrarrojo medio (MIRI) del James Webb para realizar nuevas observaciones. Al restar un modelo preciso del brillo de la enana blanca del flujo total observado, lograron aislar la señal térmica del objeto.
¿Planeta o enana marrón?
Mediante el análisis de esta emisión, Limbach y sus colegas confirmaron que el objeto, denominado WD 1856+534b, es efectivamente un planeta. Su masa más probable es de 5,2 veces la de Júpiter, aunque podría oscilar entre 0,84 y 5,9 masas jovianas. Con una temperatura apenas superior a la de Júpiter, este planeta ostenta el récord como el más frío cuya luz ha sido observada directamente.
Dado lo estrecha que es su órbita, es poco probable que WD 1856+534b haya estado siempre tan cerca de su estrella. Es más plausible que se haya desplazado desde una órbita más lejana tras la fase de gigante roja. Los mecanismos detrás de esta migración aún no están del todo claros, pero podrían involucrar interacciones gravitatorias con otro planeta o estrella, o un proceso conocido como evolución de envoltura común.
Las futuras observaciones del telescopio James Webb buscarán estudiar la atmósfera del planeta y rastrear la posible existencia de otros cuerpos en el sistema. Así, quizás podamos resolver algunos de los enigmas sobre cómo los planetas sobreviven—y se adaptan—a la muerte de sus soles.