Los Astrónomos Descubren Un Anillo De Rocas Preparado Para Hacer Planetas

Los astrónomos ven rocas preparadas para hacer planetas

Impresión artística del cinturón de ‘guijarros’ en órbita alrededor de la estrella DG Tauri. El recuadro es una vista de cerca de una sección del cinturón. Crédito: J. Ilee. Adaptado del trabajo original de ESO / L. Calçada / M. Kornmesser, ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / L. Calçada (ESO).

Por primera vez, un equipo de investigadores ha descubierto un anillo de rocas que rodea una estrella muy joven. Se cree que estos ‘guijarros’ son un eslabón crucial en la formación de planetas.

La Dra. Jane Greaves de la Universidad de St Andrews presentó el trabajo en la Reunión Nacional de Astronomía en el Venue Cymru en Llandudno, Gales.

Se cree que los planetas se forman a partir del polvo y el gas que rodea a las estrellas jóvenes en un disco. Con el tiempo, las partículas de polvo se adhieren entre sí, hasta que forman grumos más grandes. Eventualmente, estos tienen suficiente masa para que la gravedad se vuelva significativa y, durante millones de años, los grupos se estrellan para formar planetas y lunas. En nuestro propio Sistema Solar, este proceso tuvo lugar hace unos 4500 millones de años, con el planeta gigante Júpiter el primero en formarse.

Desde la década de 1990, los astrónomos han encontrado tanto discos de gas como de polvo y casi 2000 planetas completamente formados, pero las etapas intermedias de formación son más difíciles de detectar.

El Dr. Greaves y el colega del equipo, el Dr. Anita Richards de la Universidad de Manchester, utilizaron la matriz de radiotelescopios e-MERLIN centrada en Jodrell Bank, Cheshire, y que se extiende por Inglaterra en un llamado interferómetro, imitando la resolución de un solo gran telescopio. Richards se hizo cargo del procesamiento de imágenes, que inicialmente estaba destinado a probar el manejo del gran flujo de datos que genera e-MERLIN.

Los científicos utilizaron el interferómetro para observar la estrella DG Tauri, una estrella relativamente joven de solo 2,5 millones de años y a 450 años luz de distancia en la constelación de Tauro. Al observar las longitudes de onda de radio, descubrieron un tenue brillo característico de las rocas en órbita alrededor de la estrella recién formada.

Un mapa e-MERLIN de la estrella DG Tauri

Un mapa e-MERLIN de la estrella DG Tauri. Las áreas amarillas y rojas muestran lo que se cree que es un anillo de grupos del tamaño de un guijarro en órbita alrededor de la estrella. Crédito: J. Greaves / A. Richards / JCBA.

Richards dijo: “Esta fue la primera vez para este proyecto que incluimos datos del Telescopio Lovell de 76 m de diámetro en Jodrell Bank, que es el corazón de la matriz e-MERLIN. Sabíamos que DG Tauri tenía un chorro de gas caliente saliendo de sus polos, un faro para las estrellas que aún se estaban formando, así que teníamos una idea de qué buscar ”.

“Fue una verdadera sorpresa ver también un cinturón de guijarros, con solo una fracción de los datos que esperamos adquirir. Con el aumento de cuatro veces en el ancho de banda de radio en el que estamos trabajando, esperamos obtener imágenes similares para todo un zoológico de otras estrellas jóvenes ”.

El Dr. Greaves agregó: “El detalle extraordinariamente fino que podemos ver con los telescopios e-MERLIN fue la clave de este descubrimiento. Podríamos acercarnos a una región tan pequeña como lo sería la órbita de Júpiter en el Sistema Solar. Encontramos un cinturón de guijarros tendidos a lo largo de una órbita muy similar, justo donde se necesitan para que un planeta crezca en los próximos millones de años. Aunque pensamos que así es como deben comenzar los planetas, ¡es muy emocionante ver el proceso en acción! ”.

Las observaciones de e-MERLIN se realizaron a una longitud de onda de 4,6 cm (aproximadamente un tercio de la utilizada en hornos microondas). Para emitir estas ondas de radio, se necesitan trozos rocosos de al menos un centímetro de tamaño, y la forma del cinturón confirma que las rocas son la fuente de las ondas de radio.

El miembro del equipo, el Dr. John Ilee, también de St Andrews, está trabajando en un proyecto europeo relacionado para investigar discos protoplanetarios alrededor de estrellas jóvenes. Añadió: “Los datos de longitud de onda larga, como estos fantásticos resultados de e-MERLIN, serán esenciales para restringir la próxima generación de modelos informáticos de discos alrededor de estrellas jóvenes. Tener una idea precisa de la ubicación y la cantidad del material del tamaño de un centímetro en el disco nos acercará a una imagen coherente de cómo pueden formarse eventualmente los planetas “.

Greaves lidera un equipo internacional conocido como PEBBLeS, la encuesta e-MERLIN del legado de bloques de construcción del planeta Tierra. Al tomar imágenes de los cinturones rocosos de muchas estrellas, el equipo buscará pistas sobre la frecuencia con la que se forman los planetas y dónde, alrededor de las estrellas que evolucionarán hacia soles futuros como el nuestro. El objetivo final es acercarse y ver nacer ‘Tierras extrasolares’, cinco veces más cerca de sus estrellas anfitrionas que la órbita de Júpiter. Las actualizaciones a las capacidades de e-MERLIN en los próximos años, así como la construcción del nuevo Square Kilometer Array (con su sede en Jodrell Bank), hacen de esto una posibilidad real.

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