Aspectos nunca antes vistos en la formación de planetas
ASTROFÍSICA.
Todo apunta a que un equipo internacional ha observado un momento nunca antes visto en el proceso de formación de planetas: un protoplaneta tallando un intrincado patrón en el gas y el polvo que rodean a su joven estrella anfitriona.
El disco alrededor de la estrella HD 135344B visto con el ALMA. Imagen: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / N. van der Marel et al. CC BY 4.0.
Utilizando el conjunto de telescopios VLT (Very Large Telescope) del Observatorio Europeo Austral (ESO), estos astrónomos han observado un disco planetario con prominentes brazos espirales, detectando signos evidentes de la presencia de un planeta ubicado en sus regiones interiores. Se trata de la primera vez que se detecta un candidato a planeta incrustado dentro de una espiral de disco.
"Nunca seremos testigos de la formación de la Tierra, pero aquí, alrededor de una estrella joven a 440 años-luz de distancia, podemos estar viendo el nacimiento de un planeta en tiempo real", declara Francesco Maio, investigador doctoral de la Universidad de Florencia (Italia) y autor principal de este estudio.
El potencial planeta en formación se detectó alrededor de la estrella HD 135344B, dentro del disco protoplanetario, que es el disco de gas y polvo que hay a su alrededor. Se estima que el planeta en ciernes tiene el doble del tamaño de Júpiter y está tan lejos de su estrella anfitriona como Neptuno lo está del Sol. Se ha observado que, a medida que se convierte en un planeta completamente formado, moldea su entorno dentro del disco protoplanetario.
Se han observado discos protoplanetarios alrededor de otras estrellas jóvenes, y a menudo muestran patrones intrincados, como anillos, huecos o espirales. La comunidad astronómica ha predicho durante mucho tiempo que estas estructuras son causadas por planetas en formación o recién formados, que barren material a medida que orbitan alrededor de su estrella anfitriona. Pero, hasta ahora, no se había conseguido captar a uno de estos “escultores planetarios” in fraganti.
En el caso del disco de HD 135344B, los brazos espirales en remolino habían sido detectados previamente por otro equipo de astrónomos utilizando el instrumento SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch, o Búsqueda de exoplanetas por alto contraste con espectropolarimetría), instalado en el VLT. Sin embargo, ninguna de las observaciones previas de este sistema obtuvo pruebas de la formación de un planeta dentro del disco.
Ahora, con las observaciones del nuevo instrumento ERIS (Enhanced Resolution Imager and Spectrograph, o Instrumento de espectrografía e imagen con resolución mejorada), instalado en el VLT, los autores del nuevo estudio creen haber encontrado a su principal sospechoso. Detectaron al candidato a planeta justo en la base de uno de los brazos espirales del disco, exactamente donde la teoría había predicho que podrían encontrar el planeta responsable de tallar tal patrón.
"Lo que hace que esta detección sea potencialmente un punto de inflexión es que, a diferencia de muchas observaciones anteriores, podemos detectar directamente la señal del protoplaneta, que todavía está muy incrustado en el disco", afirma Maio, que también trabaja en el Observatorio Astrofísico de Arcetri, un centro del Instituto Nacional de Astrofísica de Italia (INAF). "Esto nos da un nivel mucho más alto de confianza en la existencia del planeta, ya que estamos observando la propia luz del planeta".
El estudio se titula “Unveiling a protoplanet candidate embedded in the HD 135344B disk with VLT/ERIS”. Y se ha publicado en la revista académica Astronomy & Astrophysics.
Otro equipo internacional de investigación también ha utilizado recientemente el instrumento ERIS para observar otra estrella, V960 Mon, una que todavía se encuentra en las primeras etapas de su vida. En este estudio, el equipo ha encontrado un objeto compañero de esta joven estrella. La naturaleza exacta de este objeto sigue siendo un misterio.
El estudio, dirigido por Anuroop Dasgupta, del Observatorio Europeo Austral y de la Universidad Diego Portales en Chile, da seguimiento a las observaciones de V960 Mon realizadas hace un par de años. Esas observaciones, realizadas tanto con SPHERE como con el conjunto de radiotelescopios ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), revelaron que el material que orbita en torno a V960 Mon tiene la forma de una serie de intrincados brazos espirales. Los autores del estudio también han demostrado que el material se está fragmentando en grumos, por un proceso conocido como "inestabilidad gravitatoria" que ocurre cuando grandes grupos de material alrededor de una estrella se desgajan de la acumulación general y se contraen conformando grumos. Cada uno de estos grumos tiene potencial para formar un planeta o un objeto más grande.
"Ese trabajo reveló la presencia de material inestable, pero dejó abierta la pregunta de qué sucederá después. Con ERIS, nos propusimos encontrar cualquier fragmento compacto y luminoso que indicara la presencia de un compañero en el disco, y lo hicimos", declara Dasgupta. El equipo encontró un posible objeto compañero muy cerca de uno de los brazos espirales observados con SPHERE y ALMA. El equipo indica que este objeto podría ser un planeta en formación o una "enana marrón", un objeto con más masa que un planeta propiamente dicho pero con menos de la necesaria para ser una estrella.
Si se confirma, este objeto compañero puede ser la primera detección clara de un planeta o una enana marrón formándose por inestabilidad gravitatoria.
Este estudio se titula “VLT/ERIS observations of the V960 Mon system: a dust-embedded substellar object formed by gravitational instability?”. Y se ha publicado en la revista académica The Astrophysical Journal Letters. (Fuente: ESO. CC BY 4.0)
Sitio Fuente: NCYT de Amazings