Atmósfera sin agua ni oxígeno: Webb detecta carbono y helio en un planeta orbitando un púlsar

Astrónomos detectaron un exoplaneta con una atmósfera inédita, rica en helio y carbono, que orbita peligrosamente cerca de un púlsar. Sus nubes de “hollín” y la posibilidad de diamantes internos ponen en jaque los modelos de formación planetaria.

Exoplaneta pulsar
El descubrimiento fue posible gracias a la sensibilidad infrarroja del James Webb y a su entorno térmicamente estable, a más de un millón de kilómetros de la Tierra. Imágen ilustrativa generada con IA.

Un equipo internacional de científicos que trabaja con el telescopio espacial James Webb, de la NASA, identificó un exoplaneta con características nunca antes observadas. El objeto, oficialmente denominado PSR J2322-2650b, no solo posee una atmósfera única, sino que además orbita un anfitrión extremo: una estrella de neutrones de rotación vertiginosa conocida como púlsar. El descubrimiento fue aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal Letters y ya despierta intensos debates en la comunidad astronómica.

PSR J2322-2650b tiene una masa comparable a la de Júpiter, pero su forma está lejos de ser esférica. La gravedad brutal de su estrella anfitriona lo estira hasta darle un aspecto alargado, similar al de un limón. “Estamos viendo un nuevo tipo de atmósfera planetaria que nadie había observado antes”, explicó Michael Zhang, autor principal del estudio e investigador de la Universidad de Chicago.

Una estrella del tamaño de una ciudad

El púlsar que domina este sistema es, en palabras de Zhang, “una estrella completamente extraña: tiene la masa del Sol, pero el tamaño de una ciudad”. Esa combinación extrema genera campos gravitatorios y radiación de altísima energía. Sin embargo, a diferencia de las estrellas comunes, el púlsar emite principalmente rayos gamma y partículas energéticas que no saturan los detectores infrarrojos del Webb.

Esta particularidad permitió a los astrónomos seguir el espectro del planeta a lo largo de toda su órbita, algo que rara vez es posible en otros sistemas. “El espectro que obtenemos es inusualmente ‘prístino’”, señaló Maya Beleznay, estudiante de posgrado de la Universidad de Stanford, quien modeló la geometría orbital y la forma del planeta. PSR J2322-2650b se encuentra a apenas 1,6 millones de kilómetros de su estrella, una distancia ínfima comparada con los 150 millones de kilómetros que separan a la Tierra del Sol.

Los datos del James Webb revelaron una composición atmosférica desconcertante. En lugar de las moléculas habituales en exoplanetas —como vapor de agua, metano o dióxido de carbono—, los científicos detectaron especies moleculares de carbono como C₂ y C₃. Además, los modelos sugieren la presencia de nubes de carbono similares al hollín.

Aún más sorprendente es lo que podría ocurrir en el interior del planeta. Bajo presiones extremas, el carbono podría comprimirse y cristalizarse en forma de diamante. “Es muy difícil imaginar cómo se llega a una composición tan enriquecida en carbono”, afirmó Zhang. “Parece descartar todos los mecanismos de formación conocidos”.

¿Planeta o remanente estelar?

El sistema pertenece probablemente a la familia de las llamadas “viudas negras”, donde un púlsar roba materia a un compañero más pequeño, erosionándolo con el tiempo. En la mayoría de los casos, ese compañero es una estrella de baja masa. Aquí, sin embargo, la Unión Astronómica Internacional clasifica al objeto como exoplaneta, lo que subraya su rareza.

Para Zhang, PSR J2322-2650b no encaja en ningún escenario estándar. “¿Se formó como un planeta normal? No, porque su composición es completamente distinta. ¿Es el núcleo despojado de una estrella? Probablemente tampoco, porque la física nuclear no produce carbono puro”, explicó.

Un rompecabezas abierto

Roger Romani, coautor del trabajo e investigador de Stanford, propuso un posible proceso interno: a medida que el objeto se enfría, una mezcla de carbono y oxígeno podría cristalizarse, permitiendo que cristales de carbono puro asciendan y se mezclen con el helio de la atmósfera. “Pero todavía queda por explicar por qué el oxígeno y el nitrógeno no aparecen. Ahí es donde surge la controversia”, admitió.

El descubrimiento fue posible gracias a la sensibilidad infrarroja del James Webb y a su entorno térmicamente estable, a más de un millón de kilómetros de la Tierra. Desde la superficie terrestre, mediciones similares serían prácticamente imposibles. Para los científicos, este planeta imposible no es solo una rareza: es una invitación a repensar cómo y dónde pueden formarse los mundos en el universo.

Referencia de la noticia

Michael Zhang et al. A Carbon-rich Atmosphere on a Windy Pulsar Planet. 2025 ApJL 995 L64 DOI 10.3847/2041-8213/ae157c