Descubren un joven planeta gigante oculto en el disco protoplanetario de la estrella MP Mus
Un planeta gigante, oculto durante millones de años en el disco de una joven estrella, ha sido descubierto gracias a una inédita combinación de tecnología espacial. El hallazgo podría reescribir lo que sabemos sobre la formación de mundos en el universo.
Por Enrique Coperías
Recreación artística del sistema MP Mus, donde un joven planeta gigante gaseoso —entre tres y diez veces la masa de Júpiter— orbita oculto dentro de una cavidad del disco protoplanetario. Este descubrimiento, posible gracias a observaciones combinadas de ALMA y el satélite Gaia, ofrece una nueva ventana al estudio de planetas en formación. Imagen generada con DALL-E
Durante mucho tiempo, los astrónomos creyeron que la estrella MP Mus brillaba sola en su rincón del universo, concretamente en el cúmulo de estrellas de Bajo Centauro, en la constelación de la Mosca, a 98 años luz de la Tierra.
Rodeada por un disco protoplanetario de gas y polvo que los astrónomos consideran la cuna natural de los planetas, esta joven estrella mostraba, paradójicamente, un entorno inusualmente tranquilo. Sin anillos, sin huecos, sin señales claras de que allí estuviese ocurriendo la compleja alquimia que da origen a nuevos mundos.
Pero una reciente combinación de tecnologías espaciales y radioastronómicas ha revelado una historia muy distinta. Oculto a la vista, un planeta gigante acechaba en las entrañas de ese disco en apariencia inerte.
Cómo se descubrió el planeta oculto: ALMA y Gaia trabajan juntos
El hallazgo, liderado por un equipo internacional de astrónomos encabezado por la Universidad de Cambridge, ha sido publicado en la revista Nature Astronomy. No solo se trata de la detección de un joven planeta gaseoso —con una masa estimada entre tres y diez veces la de Júpiter—, sino también de la primera vez que un mundo así es descubierto combinando datos astrométricos del satélite Gaia con observaciones del radiotelescopio ALMA, ubicado en Chile.
Una nueva y prometedora metodología para descubrir exoplanetas que podría abrir la puerta a muchos más descubrimientos de este tipo.
Los discos protoplanetarios, esas estructuras que rodean a las estrellas recién nacidas, son auténticos laboratorios cósmicos. Allí, en medio de partículas de polvo, gas y hielo, se forjan los planetas a lo largo de millones de años.
Gracias a telescopios como ALMA, los astrónomos han detectado en los últimos años una gran variedad de subestructuras —anillos, cavidades, espirales— que indican la presencia de cuerpos en formación.
De un disco aburrido a un objeto de deseo
Pero observar directamente a los planetas en formación sigue siendo una tarea monumental. Solo tres exoplanetas jóvenes han sido identificados con claridad dentro de sus discos, y siempre bajo condiciones extraordinariamente favorables.
MP Mus, también conocida como PDS 66, había sido durante mucho tiempo una rareza dentro de este escenario. A pesar de tener entre 7 y 10 millones de años —una edad en la que se espera que los procesos de formación planetaria ya estén bastante avanzados—, su disco aparecía completamente liso y homogéneo cuando se observaba con los métodos convencionales, especialmente a 1,3 milímetros de longitud de onda.
«Nuestras observaciones anteriores mostraban un disco aburrido, plano», recuerda el astrofísico Álvaro Ribas, investigador del Instituto de Astronomía de la Universidad de Cambridge y autor principal del estudio.
¿Qué revelaron las nuevas observaciones con ALMA?
No convencidos del todo por esa aparente falta de actividad, Ribas y su equipo decidieron echar un ojo de nuevo. Esta vez, utilizaron el telescopio ALMA para observar a MP Mus en una longitud de onda más larga —3 milímetros—, lo que les permitió penetrar con ua mayor profundidad en el disco y detectar estructuras ocultas más cercanas al plano medio, donde se espera que se formen los planetas.
El cambio de estrategia dio sus frutos inmediatamente: en lugar de una superficie lisa, las nuevas imágenes revelaron una cavidad interna de unos 3 unidades astronómicas (au) —la distancia entre la Tierra y el Sol—, un anillo a unas 10,5 au y dos huecos adicionales a 7,5 y 15 au. Estas estructuras invisibles a longitudes de onda más cortas sugerían que MP Mus no estaba tan sola como parecía.
«Era extraño que una estrella con un disco tan viejo no mostrara signos de formación planetaria —explica Ribas—. El hecho de que aparecieran al observar en una longitud de onda más larga indica que, probablemente, muchos discos que creemos que son lisos esconden en realidad estructuras complejas. Simplemente no los hemos observado con el enfoque adecuado».
El leve tambaleo que lo cambió todo
Mientras Ribas y su equipo analizaban estas imágenes reveladoras, desde el Observatorio Europeo Austral (ESO), el astrónomo Miguel Vioque trabajaba con otro tipo de datos: las precisas mediciones de movimiento de la estrella MP Mus obtenidas por el telescopio espacial Gaia.
Su análisis mostraba algo peculiar: la estrella no se movía de forma lineal como un astro solitario, sino que presentaba un ligero tambaleo, una anomalía en su propio movimiento.
«Mi primera reacción fue pensar que me había equivocado en los cálculos, porque MP Mus era conocida por tener un disco sin rasgos —cuenta Vioque. Y añade—: Estaba revisando todo cuando vi a Álvaro presentar sus nuevos resultados, que mostraban una cavidad interna en el disco. Fue ahí cuando todo encajó: ese tambaleo tenía muchas probabilidades de deberse a un planeta en formación».
A la derecha, la imagen original obtenida con ALMA mostraba un disco protoplanetario liso y sin señales de planetas en MP Mus. A la izquierda, nuevas observaciones a longitudes de onda más largas, lideradas por el astrónomo Álvaro Ribas (Universidad de Cambridge), revelaron una cavidad y un anillo ocultos en el disco, lo que sugiere la presencia de un planeta gigante hasta entonces invisible. Cortesía: ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / A. Ribas et al.
Modelando un mundo invisible
Al unir ambas piezas —las observaciones de ALMA y los datos astrométricos de Gaia— y realizar simulaciones computacionales que modelan las interacciones entre una estrella, su disco y un planeta, los investigadores llegaron a una conclusión: el tambaleo de MP Mus se puede explicar si hay un planeta gigante, con una masa menor a diez veces la de Júpiter, orbitando a una distancia de entre una y tres unidades astronómicas.
«Las simulaciones muestran que, si colocas un planeta dentro de la cavidad recién descubierta, puedes explicar también la señal de Gaia — explica Ribas—. Y usar una longitud de onda más larga en ALMA nos permitió ver estructuras que antes estaban completamente ocultas».
Simulaciones por computadora mostraron que un planeta entre 5 y 7 veces más masivo que Júpiter, ubicado a 1 o 2 unidades astronómicas de la estrella, puede formar un hueco en el disco que coincide con el que se observa en las imágenes del telescopio.
¿Puede repetirse esta técnica con otros discos?
Este descubrimiento representa un avance significativo no solo por el hallazgo en sí, sino también por la metodología empleada. Es la primera vez que se detecta un exoplaneta en un disco protoplanetario combinando astrometría de Gaia con observaciones milimétricas.
Una técnica innovadora que puede aplicarse a muchos otros discos que, al igual que MP Mus, podrían estar ocultando planetas invisibles entre su polvo.
«Creemos que esta puede ser una de las razones por las que es tan difícil detectar planetas jóvenes: se necesita una combinación de datos muy precisa —señala Ribas. Y añade—: El uso de longitudes de onda más largas en ALMA es increíblemente útil, pero requiere mucho tiempo de observación, y eso no siempre es posible».
¿Cuántos planetas más se nos están capando?
Este hallazgo también plantea una cuestión más amplia: si MP Mus parecía vacío y en realidad escondía un planeta masivo, ¿cuántos otros discos protoplanetarios observados hasta ahora con técnicas convencionales podrían albergar mundos aún no descubiertos?
Ribas lo deja claro: «MP Mus es tal vez solo la punta del iceberg. Necesitamos volver a observar muchos sistemas, especialmente aquellos que no mostraban subestructuras en nuestras primeras imágenes, pero usando estas nuevas herramientas y enfoques. Los planetas jóvenes pueden estar allí, pero escondidos bajo capas de polvo que solo se hacen visibles con paciencia, precisión y las herramientas adecuadas”.
De hecho, ya se proyectan nuevas campañas de observación. La futura ampliación de ALMA, el desarrollo de telescopios como el Next Generation Very Large Array (ngVLA) y futuras misiones como PLATO y el Roman Space Telescope permitirán a los científicos mirar más profundamente que nunca en estos discos formadores de planetas. El objetivo: construir un mapa más completo del nacimiento planetario y, con ello, comprender mejor los orígenes del sistema solar.
¿Podría haber vida en MP Mus?
Curiosamente, el planeta descubierto en MP Mus —aunque sea un gigante gaseoso y, por tanto, inhabitable en sí mismo— se encuentra en una región que coincide con la zona habitable de su estrella. Esto ha abierto la especulación de que, si este planeta tiene lunas, algunas de ellas podrían, en teoría, reunir las condiciones necesarias para albergar vida.
Pero más allá de las conjeturas, MP Mus se ha convertido en un punto de inflexión en la investigación de la formación planetaria. Ha pasado de ser una estrella aparentemente inactiva a ser un laboratorio natural donde se prueba una nueva generación de técnicas astronómicas.
«Cada vez que miramos con más detalle, descubrimos que el universo tiene mucho más que contar —dice Ribas. Y concluye—: Solo necesitamos las herramientas adecuadas... y la voluntad de mirar dos veces».▪️
Información facilitada por la Universidad de Cambridge
Fuente: Ribas, Á., Vioque, M., Zagaria, F. et al. A young gas giant and hidden substructures in a protoplanetary disk. Nature Astronomy (2025). DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-025-02576-w
