Apenas un instante en la escala cósmica separa el nacimiento de un mundo de la inmensidad estelar que lo alberga. Mientras la Tierra y el Sistema Solar acumulan unos 4.500 millones de años de historia, en la densa Nube Molecular de Ofiuco (Ophiuchus), un sistema estelar ultra joven expone algunos de los secretos de la génesis planetaria. Elias 2-24 b es un objeto de masa planetaria estimada entre 1,9 y 4 veces la de Júpiter, situado a unas 55 unidades astronómicas de su estrella: una distancia 55 veces mayor que la que separa a la Tierra del Sol. Su estudio no es fruto de un descubrimiento repentino, sino de una década de investigación en la que la teoría computacional y la precisión instrumental se dieron la mano.
Detrás de esta historia está mi trabajo postdoctoral en astronomía, mientras espero los resultados de mi postulación a la Carrera de Investigador de Conicet. El recorrido comenzó años atrás dentro del proyecto Odisea (Ophiuchus Disk Survey Employing ALMA), cuando participé en una investigación que detectó un surco, o gap, muy marcado en el disco protoplanetario que rodea a la estrella Elias 2-24. Estos discos son estructuras de gas y polvo alrededor de estrellas jóvenes, donde pueden formarse planetas. Aunque los indicios teóricos sugerían que un planeta gigante podía ser responsable de aquella brecha, las herramientas observacionales disponibles entonces no permitían confirmarlo directamente.
Escudriñando. Observación del sistema Elias 2-24 con ALMA del estudio de DSHARP (S. M. Andrews et al. 2018). Se muestra a Elias 2-24 b.
El punto de inflexión llegó durante mi etapa postdoctoral, bajo la dirección de los doctores Octavio Guilera y Lucas Cieza (codirector del trabajo sobre la confirmación del planeta). En este trayecto, el desarrollo computacional cumplió un papel central. Utilizamos PlanetaLP, un código desarrollado localmente en la Universidad Nacional de La Plata (UNLP), en el ámbito del Grupo de Astrofísica Planetaria (GAP), perteneciente al Instituto de Astrofísica de La Plata (IALP), al cual pertenezco. Mediante estas simulaciones numéricas, junto con el código de transferencia radiativa RADMC-3D y en colaboración con astrónomos e informáticos del grupo chileno Núcleo Milenio sobre Exoplanetas Jóvenes y sus Lunas (YEMS), logramos reproducir características observadas del sistema.
Elias 2-24 b es un objeto de masa planetaria estimada entre 1,9 y 4 veces la de Júpiter, situado a unas 55 unidades astronómicas de su estrella: una distancia 55 veces mayor que la que separa a la Tierra del Sol.
Los resultados mostraron que incorporar un planeta en la región del surco permitía explicar la estructura del disco registrada por ALMA. Sin ese objeto en las simulaciones, los modelos no lograban reproducir de la misma manera las características observadas en el gas y el polvo. Así, el trabajo computacional aportó evidencia importantísima para sostener la hipótesis de un planeta en esa brecha y ayudó a establecer un escenario físico coherente con las observaciones. Las simulaciones también permitieron estudiar cómo la interacción gravitatoria entre el planeta y el disco puede modificar el material que lo rodea, dejando señales que luego pueden buscarse con instrumentos astronómicos.
Despliegue de recursos
Transformar esa hipótesis en una confirmación observacional requirió un despliegue instrumental de primer nivel. El observatorio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) reveló la estructura del disco en longitudes de onda milimétricas y las perturbaciones en el movimiento del gas. Posteriormente, el telescopio VLT (Very Large Telescope) detectó una débil fuente puntual dentro de la brecha mediante observaciones infrarrojas de alto contraste. Aun así, quedaba una pregunta esencial: ¿esa fuente estaba realmente asociada a la estrella o se encontraba alineada solo desde nuestra perspectiva? El análisis astrométrico de observaciones históricas del telescopio Keck, liderado por el becario italiano Andrea Bernardi del grupo YEMS, permitió establecer que la fuente está ligada gravitacionalmente a la estrella central.
Otra comprobación. Recorte tomado del trabajo de Orcajo et al. 2025 donde se muestra en la imagen superior, la simulación realizada con los códigos PlanetaLP+RADMC-3D. Imagen inferior Elias 2-24 obtenida con ALMA. Puede notarse gran similitud entre simulación vs. observación.
Encontrar un planeta con menos de un millón de años de vida —un abrir y cerrar de ojos a escala astronómica— ofrece una oportunidad extraordinaria para estudiar las primeras etapas de la formación planetaria. El estudio que confirmó a Elias 2-24 b lo presentó como el exoplaneta más joven conocido hasta la fecha de esa publicación. Su juventud permite investigar un proceso que, en nuestro Sistema Solar, ocurrió hace miles de millones de años. Además, su presencia en un disco todavía rico en gas y polvo aporta evidencias para contrastar los modelos teóricos sobre la formación y evolución de los gigantes gaseosos, así como para comprender mejor la interacción entre un planeta y el entorno del que continúa incorporando material.
El aporte argentino
La obtención de nuevos datos en astronomía requiere procesos arduos y extensos. Sin embargo, el uso inteligente de archivos observacionales, combinado con el desarrollo de software propio, demuestra cómo la ciencia argentina puede contribuir a las grandes discusiones de la astrofísica contemporánea. En este caso, la investigación ayudó a interpretar una estructura observada años atrás y formó parte de una secuencia de estudios que conectó las huellas presentes en el disco con la identificación de un planeta joven.
Tras años de pruebas, errores y un minucioso encaje de piezas entre la observación de vanguardia y la modelización numérica, este descubrimiento culmina una etapa de investigación dentro de Odisea y abre nuevas posibilidades para estudiar la relación entre los planetas en formación y las estructuras que generan en sus discos. Las brechas, los anillos y las perturbaciones del gas pueden funcionar como pistas para identificar mundos que todavía permanecen ocultos en su entorno natal. Como suelo decir, gran parte de la astronomía busca explicar los orígenes de todo, desde el universo hasta la humanidad. El relato de cómo nacen los mundos todavía tiene preguntas abiertas; ahora contamos con nuevas evidencias para reconstruirlo y, con Elias 2-24 b, tenemos una oportunidad excepcional de acercarnos a sus primeras etapas.
(*) Santiago Orcajo es integrante del Grupo de Astrofísica Planetaria GAP, Instituto de Astrofísica de La Plata IALP. Es colaborador del Grupo Milenio sobre Exoplanetas Jóvenes y sus Lunas YEMS de Chile.
Producción y edición: Miguel Títiro - [email protected]
