Un radiotelescopio ha encontrado evidencia de que los planetas podrían formarse al mismo tiempo que sus estrellas, en lugar de mucho más tarde como se pensaba anteriormente.
El telescopio detectó anillos oscuros en el disco que rodea un sistema estelar naciente. Los anillos podrían ser la primera evidencia de que una estrella y sus planetas se están formando y evolucionando juntos, lo que podría cambiar las teorías actuales sobre la formación de planetas y arrojar luz sobre el origen de nuestro propio sistema solar.
El sistema estelar naciente se llama IRS 63 y está a unos 470 años luz de distancia en la región de formación estelar Rho Ophiuchi. Esta región es la región de formación de estrellas más cercana a la Tierra, y su espeso polvo interestelar puede formar grupos giratorios que eventualmente colapsarán en estrellas.
Utilizando Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un conjunto de radiotelescopios en Chile que es excelente para detectar la formación temprana de planetas, un equipo dirigido por el astrónomo Dominique Segura-Cox del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE), en Alemania, observó más de cerca la estrella y la nube de polvo que la rodea.
El equipo encontró una sorpresa: dos anillos concéntricos oscuros en el disco que se centró en la estrella naciente. Estos anillos son lo que los científicos creen que es una señal de la formación de planetas.
«Observamos el disco protoplanetario joven llamado IRS 63 y encontramos huecos y anillos dentro del disco, lo que es un indicador de la formación de planetas», dijo en un comunicado el Dr. Ian Stephens, un postdoctorado del Centro de Astrofísica (CfA) en Estados Unidos. “Tradicionalmente se pensaba que una estrella realiza la mayor parte de su formación antes de que se formen los planetas, pero nuestras observaciones mostraron que se forman simultáneamente”.
Dominique Segura-Cox, postdoctorado en MPE y autor principal del artículo, agregó: “Los anillos en el disco alrededor del IRS 63 son muy jóvenes. Solíamos tener la idea de que las estrellas entraban primero en la edad adulta y eran las madres de los planetas que vinieron después, pero ahora vemos que las protoestrellas y los planetas crecen y evolucionan juntos desde los primeros tiempos como hermanos”.
La formación de planetas es un proceso poco conocido. El modelo más popular es el modelo de acreción del núcleo, en el que los fragmentos de polvo en el disco crecen gradualmente, primero a través de la fuerza electrostática y luego de la fuerza gravitacional. Durante este proceso, el protoplaneta absorbe todo el material del disco a lo largo de su trayectoria orbital, creando un anillo oscuro.
«Estos anillos y huecos sugieren que estamos viendo la evidencia más temprana de la formación de planetas, y que los planetas ciertamente comienzan a formarse dentro del primer medio millón de años, y probablemente dentro de los primeros 150,000 años», dijo Stephens en el comunicado. «Los planetas, especialmente planetas como Júpiter, comenzaron su propia formación en una de las primeras etapas del proceso de formación de estrellas».
«Las recientes mediciones de la masa de polvo de los discos de clase II también indican que el agotamiento del polvo observado podría explicarse si una masa sustancial se bloquea en los planetesimales en escalas de tiempo de menos de 0.1 a 1 millón de años», escribieron los investigadores en su artículo.
Las observaciones también podrían ayudar a los científicos a comprender la formación de nuestro propio sistema solar.
Existe una creciente evidencia de que Júpiter pudo haberse formado más allá de la órbita de Neptuno en nuestro sistema solar y luego migrar con el tiempo a su ubicación actual. Las observaciones de IRS 63 indican que la cantidad de material en el disco y la corta edad del sistema podrían crear condiciones similares a las de nuestro sistema solar, permitiendo una formación similar de planetas.
“El tamaño del disco es muy similar al de nuestro propio sistema solar”, dijo Segura-Cox en el comunicado. “Incluso la masa de la protoestrella es un poco más pequeña que la masa de nuestro Sol. El estudio de discos de formación de planetas tan jóvenes alrededor de protoestrellas puede darnos información importante sobre nuestros propios orígenes».
La investigación se publicó en Nature.
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