lunes, 21 de noviembre de 2016

Esculpiendo sistemas solares

Crédito: ESO

Tres equipos de astrónomos han empleado SPHERE, un instrumento diseñado para la detección de exoplanetas e instalado en el VLT (Very Large Telescope, Observatorio Paranal, ESO), para comprender la misteriosa evolución de incipientes sistemas planetarios. El aumento del número de exoplanetas conocidos en los últimos años ha convertido su estudio en uno de los campos más dinámicos de la astronomía moderna.

Hoy en día se sabe que los planetas se forman a partir de grandes discos de gas y polvo (conocidos como discos protoplanetarios) que rodean las estrellas recién nacidas. Su tamaño puede variar en cientos de millones de kilómetros. A medida que pasa el tiempo, las partículas de estos discos protoplanetarios chocan, se combinan y finalmente, forman cuerpos de tamaño planetario. Sin embargo, los detalles más sutiles de la evolución de estos discos de formación planetaria siguen siendo desconocidos.

SPHERE es un instrumento añadido recientemente al grupo de instrumentos del VLT. La incorporación de nuevas tecnologías proporciona un potente medio para obtener imágenes directas de detalles en los discos protoplanetarios. La interacción entre los discos protoplanetarios y los planetas en formación puede generar varias formas de discos: grandes anillos, brazos espirales o huecos con sombras. Son de gran interés debido a que aún es necesario ver una relación clara entre estas estructuras y los planetas que les dan forma. Por suerte las capacidades especializadas de SPHERE permiten a los equipos de investigación observen directamente las características de los discos protoplanetarios.

Por ejemplo, RXJ1615 es una estrella joven que se encuentra en la constelación del Escorpión, a 600 años luz de la Tierra. Un equipo dirigido por Jos de Boer, del Observatorio de Leiden (Países Bajos), observó un complejo sistema de anillos concéntricos rodeando a la estrella, una forma que recordaba a una enorme versión de los anillos de Saturno. Hasta ahora se habían obtenido muy pocas imágenes de este tipo de anillos alrededor de un disco protoplanetario, y lo que aún es más emocionante, el sistema parece tener únicamente 1,8 millones de años de edad. El disco muestra señales de haber tomado esta forma como consecuencia de la existencia de planetas en proceso de formación.

La edad del disco protoplanetario detectado en RXJ1615 lo convierte en un sistema excepcional, pues la mayoría de los ejemplos de discos protoplanetarios detectados hasta ahora son relativamente viejos o evolucionados. El inesperado resultado obtenido por De Boer se amplió rápidamente gracias a los resultados de un equipo dirigido por Christian Ginski, también del Observatorio de Leiden. Observaron la estrella HD97048, situada en la constelación del Camaleón, a unos 500 años luz de nuestro planeta. A través de un detallado análisis, vieron que el joven disco que hay alrededor de esta otra estrella también se ha formado con forma de anillos concéntricos. La simetría de estos dos sistemas es un resultado sorprendente, dado que la mayoría de los sistemas protoplanetarios contiene una gran cantidad de brazos espirales asimétricos, vacíos y vórtices. Estos descubrimientos aumentan notablemente el número de sistemas conocidos con múltiples anillos altamente simétricos.

Un equipo de astrónomos, dirigido por Tomas Stolker, del Instituto de Astronomía Anton Pannekoek (Países Bajos), captó un ejemplo espectacular del disco asimétrico más frecuente. Este disco rodea la estrella HD135344B, a unos 450 años luz de distancia. Aunque esta estrella ha sido bien estudiada con anterioridad, SPHERE ha permitido ver el disco protoplanetario con un nivel de detalle nunca igualado. Se cree que la cavidad central y las dos grandes estructuras con forma de brazo espiral fueron creadas por uno o varios protoplanetas de gran masa, que acabarán convirtiéndose en mundos parecidos a Júpiter.

Además se observaron cuatro rayas oscuras, sombras creadas por el movimiento de material dentro del disco de HD135344B. Algo a destacar es que una de las vetas cambió notablemente en los meses de observación: un raro ejemplo de evolución planetaria en tiempo real, indicando cambios que ocurren en las regiones internas del disco y que no pueden detectarse directamente con SPHERE.

Al igual que ocurre con los anillos concéntricos descubiertos por De Boer y Ginski, las observaciones de Stolker y su equipo demuestran que todavía es posible realizar descubrimientos sorprendentes en un entorno complejo y variante de los discos alrededor de estrellas jóvenes.


Fuente del artículo: "Sculpting Solar Systems" de ESO.

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