ALMA descubre tres planetas en formación alrededor de estrella recién nacida

Dos equipos independientes de astrónomos han utilizado el conjunto de antenas ALMA para descubrir evidencia de tres planetas jóvenes que están en órbita alrededor de una estrella recién nacida.

Utilizando un nuevo método para buscar planetas, los astrónomos identificaron tres alteraciones en el disco de gas alrededor de la joven estrella HD 163296.

ALMA, ubicado en el desierto de Atacama en Chile, ha transformado nuestra comprensión de los discos protoplanetarios: esas estructuras de gas y polvo entorno a estrellas jóvenes y que ahora sabemos también son fábricas de planetas. Justo en el interior de estos discos se forman anillos y huecos como evidencia circunstancial de la presencia de protoplanetas.

En esta ocasión, dos grupos de investigadores usaron una nueva técnica de búsqueda de planetas que identifica patrones inusuales en el flujo de gas dentro de un disco formador de planetas, de manera que los astrónomos han confirmado partes distintivas de planetas recién formados.

“Medir el flujo de gas dentro de un disco protoplanetario nos da mucha más certeza de que los planetas están presentes alrededor de una estrella joven. La técnica que usamos ofrece una nueva y prometedora dirección para comprender cómo se forman los sistemas planetario”,

dijo Christophe Pinte del Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble (Université de Grenoble-Alpes/CNRS) en Francia, y autor principal en uno de los dos artículos científicos.

Imagen de campo amplio entorno a HD 163296 (estrella azul en el centro). Digitized Sky Survey 2.

Para hacer sus respectivos descubrimientos, cada equipo analizó las observaciones de HD 163296, una joven estrella a unos 330 años luz de la Tierra. en dirección de la constelación de Sagitario. La estrella tiene aproximadamente el doble de la masa del Sol pero solo cuatro millones de años, una milésima parte de la edad del Sol.

“Observamos el movimiento localizado de gas a pequeña escala en el disco protoplanetario de la estrella. Este enfoque completamente nuevo permite descubrir algunos de los planetas más jóvenes de nuestra galaxia.”,

dijo Richard Teague, astrónomo de la Universidad de Michigan y autor principal en el otro artículo científico.

Los astrónomos estudiaron la velocidad del gas monóxido de carbono (CO) diseminado por todo el disco, cuyas moléculas emiten luz en longitudes de onda milimétrica y pueden ser detectadas por ALMA con gran detalle. En un sistema donde el gas gira a aproximadamente 5 kilómetros por segundo, ALMA detecta cambios de velocidad tan pequeños como unos pocos metros por segundo.

El equipo dirigido por Teague identificó dos planetas ubicados aproximadamente a 12 mil millones (80 veces la distancia Tierra-Sol) y 21 mil millones de kilómetros (140 veces la distancia Tierra-Sol) de la estrella. El otro equipo, dirigido por Pinte, identificó un tercer planeta a unos 39 mil millones de kilómetros (260 veces la distancia Tierra-Sol) de la estrella.

Los dos equipos buscaron anomalías en el flujo de gas, que se presenta como variación en las longitudes de onda de la emisión de CO, lo que indica que el gas está interactuando con un objeto masivo.

El equipo de Teague midió variaciones promedio en el flujo del gas y revelaron el impacto de múltiples planetas en los movimientos de gas más cercano a la estrella. La técnica utilizada por Pinte mide más directamente el flujo del gas y es más adecuada para estudiar la parte exterior del disco, lo que permitió a los autores localizar con mayor precisión el tercer planeta.

En ambos casos, los investigadores identificaron áreas donde el flujo del gas no coincidía con su entorno, un poco como remolinos alrededor de una roca en un río. Analizando cuidadosamente este movimiento, pudieron ver claramente la influencia de cuerpos planetarios similares en masa al planeta Júpiter. Los resultados son presentados en un par de artículos que aparecen en la revista Astrophysical Journal Letters.

Ambos equipos continuarán perfeccionando este método y lo aplicarán a otros discos, donde esperan comprender mejor cómo se forman las atmósferas y qué elementos y moléculas se entregan a un planeta en el momento de su nacimiento.

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