Captan sistemas planetarios en una fase intermedia de formación

Desde la década de 1990, los astrónomos han encontrado muchos discos de gas y polvo a partir de los cuales se formarán los bloques de construcción para la creación de planetas. Y también han encontrado muchos planetas (cerca de 2.000) completamente formados. Sin embargo, han sido muy difíciles de detectar sistemas solares en las etapas intermedias de ese proceso que culmina con la creación de planetas. Por eso, resultan tan llamativas unas observaciones recientes en las que ha sido posible captar dos sistemas solares con estructuras en forma de discos de piedrecitas.

La detección de tales acumulaciones de piedrecitas se ha hecho en torno a dos estrellas jóvenes: DG Tau y HL Tau, ambas situadas a unos 450 años-luz de distancia de la Tierra.

El “material de construcción” detectado parece ser más que suficiente para dar lugar a sistemas planetarios mayores que el nuestro propio.

La investigación en la que se han hecho estos hallazgos la ha realizado un equipo integrado, entre otros, por Anita Richards, del Centro de Jodrell Bank para la Astrofísica, dependiente de la Universidad de Manchester en el Reino Unido.

La investigación es parte del proyecto PEBBLeS (Planet Earth Building-Blocks – a Legacy eMERLIN Survey), dirigido por Jane Greaves, de la Universidad de Cardiff en el Reino Unido.

Las observaciones del proyecto PEBBLeS se realizan mediante el e‑MERLIN, un conjunto interferométrico de siete radiotelescopios que se extiende a lo largo de 217 kilómetros por el Reino Unido y está conectado mediante una red de fibra óptica ultrarrápida a su sede en el Observatorio de Jodrell Bank, en Cheshire.

Actualmente es el único conjunto de radiotelescopios capaz de estudiar discos protoplanetarios (los viveros cósmicos donde se forman los planetas) con la resolución y sensibilidad necesarias para lo que se busca en este proyecto.

El disco de HL Tau captado por e-MERLIN se muestra superpuesto a una imagen obtenida mediante el Observatorio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), revelando tanto la emisión compacta de la región central del disco como los anillos de polvo. (Imagen: Greaves, Hesterly, Richards et al. / ALMA partnership et al. CC BY 4.0)

La cantidad de guijarros necesaria para la formación de un planeta como Júpiter puede estar lo bastante esparcida como para ocupar un espacio igual de grande que toda la órbita de Júpiter, lo que facilitaría su detección con telescopios ópticos e infrarrojos. Pero a medida que los guijarros se agrupan para formar planetas, la superficie de una masa dada se hace más pequeña y más difícil de ver.

Por ello, dado que los guijarros de tamaño centimétrico emiten mejor en longitudes de onda similares a su tamaño, el e-MERLIN es ideal para buscarlos porque puede observar en una longitud de onda de unos 4 centímetros.

En una nueva imagen del disco de DG Tau captada por el e-MERLIN, se ha podido determinar que ya se han formado allí guijarros de tamaño centimétrico y que el conjunto alcanza órbitas similares a las de Neptuno. Además, también se ha detectado una acumulación similar de estas “semillas planetarias” en torno a la estrella HL Tau.

Las nuevas observaciones ayudan a completar una pieza que faltaba en el rompecabezas de la formación planetaria.

Lo descubierto en estas observaciones ha sido presentado públicamente en el congreso nacional de astronomía de la RAS (Royal Astronomical Society) celebrado recientemente en la ciudad británica de Durham. (Fuente: NCYT de Amazings)