martes, 26 de octubre de 2010

¿Sin elementos metálicos no hay planetas?

Un equipo de astrónomos japoneses han descubierto una fuerte correlación entre la metalicidad de los discos protoplanetarios de polvo y su longevidad. A partir de este hallazgo proponen que las estrellas de baja metalicidad son mucho menos propensas a tener planetas, incluyendo a los gigantes de gas tipo Júpiter, debido a la corta vida de sus discos protoplanetarios.
Cuando en astronomía se habla de metalicidad, nos referimos a elementos más pesados que el hidrógeno y el helio. La Vía Láctea tiene un gradiente de metalicidad, que baja notablemente cuanto más lejos se mire. A unos 25.000 años luz del centro de la galaxia, la metalicidad de las estrellas es de sólo un 10% de la metalicidad solar.
Este estudio comparó los cúmulos de estrellas jóvenes en viveros estelares con metalicidad relativamente alta (como la nebulosa de Orión) contra cúmulos más distantes del exterior de la galaxia dentro de los viveros de baja metalicidad (como Digel Cloud 2).

Las conclusiones del estudio se basan en el supuesto de que la salida de la radiación de las estrellas con discos protoplanetarios densos tendrá un exceso en las longitudes de onda rojas cortas y medianas en el infrarrojo. Esto se debe a que la estrella calienta el disco protoplanetario que la rodea, haciendo que el disco irradie rayos infrarrojos.
El equipo de investigación usó el Telescopio Subaru de 8.2 metros y un procedimiento llamado fotometría JHK para identificar una medida que ellos llaman "la fracción del disco",  que representa la densidad de los discos protoplanetarios (según lo determinado por el exceso de radiación infrarroja). También utilizaron otra medida establecida como la relación masa-luminosidad para determinar la edad de los cúmulos.
El estudio establece que los discos protoplanetarios de las estrellas de baja metalicidad se dispersan mucho más rápido. Los autores sugieren que este fenómeno se debe al proceso de foto-evaporación que estima que el impacto de los fotones procedentes de las estrellas recién nacidas dispersan rápidamente los elementos de baja masa atómica como el hidrógeno y el helio, mientras que si los fotones golpean elementos de mayor masa atómica estos pueden dispersarlos haciendo que el disco protoplanetario se mantenga durante un mayor periodo de tiempo, el suficiente como para permitir la formación de planetas.


En la imagen de la izquierda tenemos al telescopio Subaru, ubicado en Hawaii, y en la derecha podemos ver la relación entre la persistencia del disco para las estrellas de baja metalicidad (O / H = -0,7, línea roja) y las estrellas con metalicidad equivalente a la de nuestro Sol (O / H = 0, la línea negra). Como puede verse en la gráfica, los discos protoplanetarios de estrellas de baja metalicidad parecen dispersarse rápidamente, reduciendo la probabilidad de formación de planetas.
Los autores mantienen que las implicaciones de este estudio indican que es menos probable encontrar planetas en estrellas situadas en el borde exterior de la galaxia, o en las estrellas de población II nacidas en ambientes de baja metalicidad.
Otra consecuencia de este estudio es la sugerencia que indica que los planetas, incluidos los gigantes gaseosos, pudieron haber sido muy raros en un Universo temprano, y su número ha ido aumentando conforme ha evolucionado el Universo, después de que los procesos de nucleosíntesis estelar hayan sembrado adecuadamente el cosmos con metales.

Más información en el enlace.

2 comentarios:

  1. Importante hallazgo!!! ya que si fue así hubo muy pocas probabilidades de que haya aparecido planetas rocosos interesantes en el universo joven,

    igual es importante para los buscadores de exoplanetas. quisiera saber si en esos sistemas estelares donde solo han encontrado júpiter calientes. son zonas de baja metalicidad. no vaya ser que estén buscando en lugares donde no pueda haber exotierras

    Es importante comprender esto. ya que es curioso ver como evoluciono el universo y las estrellas, de lo simple a lo complejo

    Un saludo y gracias por la noticia!!!

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  2. A la hora de buscar planetas tipo terrestre ya se tiene en cuenta esta cuestión desde hace tiempo. Analizan el espectro de la estrella para ver su composición una vez descubierto un Júpiter caliente. Si el entorno es de alta metalicidad, entonces comienzan la búsqueda de planetas más parecidos al nuestro detectando pequeñas irregularidades gravitatorias o por otros métodos.
    Un saludo!

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