jueves, 29 de marzo de 2012

Formación de los primeros planetas del Universo

Un grupo de astrónomos europeos ha descubierto un antiguo sistema planetario que es probablemente un superviviente de una de las primeras eras cósmicas, hace unos 13 mil millones de años. El sistema se compone de la estrella HIP 11952 y de dos planetas, que tienen periodos orbitales de 290 y 7 días, respectivamente. Los planetas, generalmente, se forman dentro de los discos protoplanetarios que incluyen elementos químicos más pesados. En cambio, la estrella HIP 11952 contiene poco más que hidrógeno y helio. Este sistema promete arrojar luz sobre la formación de planetas en el Universo temprano, en condiciones muy diferentes a las de los sistemas planetarios actuales.
Es ampliamente aceptado que los planetas se forman en los discos de gas y polvo que giran alrededor de las estrellas jóvenes. Sin embargo, muchas preguntas siguen aun sin respuesta, incluida la cuestión de qué componentes se precisan para crear un planeta. Con una muestra, por ahora, de más de 750 planetas orbitando en torno a otras estrellas confirmados, los astrónomos tienen una idea de la diversidad de sistemas planetarios existentes. Pero estadísticamente, una estrella que contiene más metales, todos los elementos químicos que no sean hidrógeno y helio, es más probable que tengan planetas.
Esto sugiere una pregunta clave: originalmente el Universo no contenía casi otros elementos químicos a parte del hidrógeno y del helio. Casi todos los elementos más pesados se han producido, con el tiempo, dentro de las estrellas, siendo después eyectados al espacio cuando estas estrellas terminaban sus vidas como supernovas.

¿Qué ocurre entonces con la formación de sistemas planetarios en las edades tempranas del Universo, por ejemplo, hace13 mil millones de años? Si las estrellas ricas en metales tienen más probabilidades de formar planetas, ¿no pueden las estrellas con un bajo contenido el metales formar planetas? Y si las respuesta es sí, entonces, ¿cuándo, a lo largo de la historia del Universo debemos esperar la formación de los primeros planetas?
Ahora un grupo de astrónomos, incluyendo a investigadores del Max-Planck, han descubierto un sistema planetario que podría ayudar a proporcionar respuestas a estas preguntas. Como parte de una encuesta dirigida especialmente a estrellas pobres en metales, identificaron dos planetas gigantes alrededor de una estrella conocida por su número de catálogo como HIP 11952, situada en la constelación de Cetus (la "ballena" o "el monstruo marino") a una distancia de unos 375 años luz de la Tierra. Por sí mismos, estos planetas, HIP 11952b y HIP 11952c, no son inusuales. Lo que es inusual es el hecho de que orbitan en un entorno extremadamente pobres en metales y, en particular, en torno a una estrella muy vieja.
Como los modelos clásicos de formación planetaria establecen que las estrellas ricas en metales favorecen la formación de planetas, entonces la existencia de exoplanetas en torno a una estrella baja en metales debe ser extremadamente extraño. Verónica Roccatagliata (Observatorio de la Universidad de Munich), investigadora principal de este estudio explica:  "En 2010 nos encontramos el primer ejemplo de un sistema pobre en metales, HIP 13044. Entonces, pensamos que podría ser un caso único, y ahora, parece que podría haber más planetas alrededor de estrellas pobres en metales de lo que se esperaba ".
HIP 13044 se hizo famoso como el "exoplaneta de otra galaxia" ya que la estrella procede muy probablemente de una corriente estelar, es decir, del remanente de otra galaxia engullida por la Vía Láctea hace miles de millones de años.
En comparación con otros sistemas exoplanetarios, HIP 11952 no sólo es extremadamente pobre en metales,  sino que posee una edad estimada de 12,8 mil millones de años, y también es uno de los sistemas planetarios más antiguos conocidos hasta ahora. "Este es un hallazgo arqueológico en nuestro propio patio trasero", añade Johny Setiawan, del Instituto Max Planck de Astronomía, quien lideró el estudio de  HIP 11952: "Estos planetas probablemente se formaron cuando nuestra propia galaxia era todavía un bebé."
"Nos gustaría descubrir y estudiar más sistemas planetarios de este tipo. Esto nos permitiría afinar nuestras teorías de formación planetaria. El descubrimiento de los planetas de HIP 11952 demuestra que los planetas se han ido formando a lo largo de la vida de nuestro Universo ", añade Anna Pasquali desde el Centro de Astronomía de la Universidad de Heidelberg (ZAH).
Este trabajo se publicará en un próximo número de  la revista Astronomy  & Astrophysics.



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