Elias 2-24 b es un exoplaneta gigante joven que orbita la estrella Elias 2-24, situada en la nube molecular de Rho Ofiuco, a unos 450 años luz de la Tierra. Se encuentra todavía inmerso en el disco protoplanetario que rodea a su estrella y tiene una edad estimada inferior o igual a un millón de años.

La presencia de un posible planeta en el sistema había sido propuesta a partir de observaciones del disco y de una fuente detectada mediante imagen directa. Su naturaleza planetaria fue confirmada en 2026 mediante el análisis de observaciones realizadas con el Observatorio W. M. Keck. Con una edad de ≲1 millón de años, fue descrito tras su confirmación como el exoplaneta más joven conocido hasta entonces.

Descubrimiento y confirmación La estrella Elias 2-24 está rodeada por un disco protoplanetario que presenta varias estructuras anulares y brechas. En 2017, un equipo encabezado por el astrónomo argentino Lucas Cieza publicó observaciones realizadas con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) que mostraban tres brechas en el disco. Los investigadores plantearon distintas explicaciones para estas estructuras, entre ellas la posible presencia de planetas en formación.

Una de estas brechas se convirtió posteriormente en el lugar de búsqueda de un posible planeta. En 2021, Sebastián Jorquera y colaboradores informaron de la detección mediante imagen directa de una fuente puntual situada dentro de la brecha, a partir de observaciones efectuadas con el instrumento NaCo del Very Large Telescope. La fuente fue considerada un candidato a protoplaneta.

En 2023, Christophe Pinte y colaboradores analizaron observaciones de ALMA y encontraron una señal de monóxido de carbono próxima a la posición de la fuente infrarroja. Las características cinemáticas y térmicas observadas proporcionaron indicios adicionales de la presencia de un protoplaneta dentro de la brecha.

La naturaleza planetaria del objeto fue confirmada en 2026 por un equipo encabezado por Andrea Bernardi. Los investigadores analizaron observaciones obtenidas en 2018 y 2020 con el instrumento NIRC2 y el coronógrafo de vórtice del Observatorio W. M. Keck. La fuente fue detectada en ambas épocas y su desplazamiento resultó incompatible con el esperado para una fuente de fondo estacionaria respecto de Elias 2-24.

El proceso que condujo a la confirmación se extendió durante casi una década. Cieza señaló que las primeras observaciones destinadas a buscar el planeta se realizaron en 2018, pero inicialmente no proporcionaron resultados concluyentes. La confirmación requirió combinar y comparar observaciones obtenidas por diferentes grupos e instrumentos.

Características Las observaciones de Keck de 2018 determinaron para Elias 2-24 b una separación angular de 394 ± 31 milisegundos de arco, equivalente a una separación proyectada de 54,9 ± 4,3 ua respecto de la estrella. Su ángulo de posición fue medido en 298,8 ± 3,2 grados.

La masa del planeta depende de los modelos utilizados para interpretar su luminosidad. Al comparar la fotometría obtenida con modelos evolutivos correspondientes a una edad de un millón de años, Bernardi y colaboradores estimaron una masa de entre 1,9 y 4,0 masas de Júpiter. Los autores señalaron que estos cálculos no incluyen los efectos de la acreción de material y que, por ello, las estimaciones deben interpretarse con cautela.

La edad precisa de Elias 2-24 es difícil de determinar debido a la extrema juventud del sistema. El estudio de confirmación adoptó una edad de ≲1 millón de años.

Formación planetaria Elias 2-24 b se encuentra dentro de una estrecha brecha del disco protoplanetario. Su posición proporciona evidencia observacional de la relación entre los planetas jóvenes y algunas de las brechas y anillos observados en discos alrededor de estrellas jóvenes.

El sistema es también relevante para el estudio de los tiempos de formación de los planetas gigantes. La combinación de su corta edad, su masa joviana y su gran distancia a la estrella impone restricciones a los modelos de formación planetaria. El estudio de confirmación señaló que Elias 2-24 b es compatible con una formación mediante acreción del núcleo, aunque su extrema juventud obliga a que el proceso se produzca en escalas temporales muy breves.

Cieza señaló que la existencia de un planeta gigante a unas 55 ua y con menos de un millón de años aumenta la tensión entre las observaciones y los modelos teóricos de formación planetaria, que generalmente predicen tiempos mayores para la formación de gigantes gaseosos, especialmente a grandes distancias de su estrella.

La ubicación del planeta dentro de la brecha también respalda la interpretación de que algunas de las estructuras observadas en discos protoplanetarios son producidas por planetas en formación que interactúan gravitacionalmente con el gas y el polvo circundantes.

Véase también Disco protoplanetario Formación planetaria Exoplaneta PDS 70 PDS 70b PDS 70c

Referencias

Enlaces externos «Newfound 'Baby' Planet Smashes Record for Youngest Known World», NASA (en inglés). «Youngest Exoplanet Yet Discovered Found Hiding in Keck Observatory Data», Observatorio W. M. Keck (en inglés).

Categoría:Constelación de Ofiuco Categoría:Exoplanetas detectados por imagen directa