Magnífica panorámica del atardecer sobre los telescopios del VLT (Very Large Telescope) de ESO en Cerro Paranal. Crédito de la imagen: ESO
Un equipo de astrónomos y astrónomas ha realizado una serie de estudios que han revelado más sobre el fascinante y complejo proceso de formación de planetas.
El Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile ha capturado impresionantes imágenes que constituyen uno de los estudios más importantes realizados sobre discos de formación planetaria. La investigación reúne observaciones de más de 80 estrellas jóvenes que podrían tener planetas formándose alrededor, proporcionando a los astrónomos una gran cantidad de datos y conocimientos únicos sobre cómo surgen los planetas en diferentes regiones de nuestra galaxia.
Christian Ginski, profesor de la Universidad de Galway (Irlanda) y autor principal de uno de los tres nuevos artículos publicados en Astronomy & Astrophysics, afirma que esto representa un cambio significativo en nuestro campo de estudio. Ahora estamos pasando de un estudio exhaustivo de sistemas estelares específicos a una visión general amplia de las regiones enteras de formación estelar.
Hasta la fecha, se han encontrado más de 5000 planetas que orbitan estrellas diferentes del Sol, con frecuencia en sistemas muy diferentes a nuestro propio Sistema Solar. Para entender la fuente y el proceso de formación de esta diversidad, la comunidad astronómica debe observar los discos llenos de polvo y gas que rodean a las estrellas jóvenes, los cuales son las cunas mismas de la formación de planetas. Estos se pueden encontrar con mayor facilidad en las enormes nubes de gas donde se están formando las propias estrellas.
Las nuevas imágenes muestran la extraordinaria diversidad de los discos de formación planetaria, al igual que ocurre con los sistemas planetarios maduros. Ginski afirma que algunos de estos discos exhiben grandes brazos en forma de espiral, quizás causados por el complejo ballet de planetas en órbita.
Antonio Garufi, astrónomo del Observatorio de Astrofísica de Arcetri del Instituto Nacional de Astrofísica de Italia (INAF), y autor principal de uno de los artículos, señala que algunos artículos muestran anillos y grandes surcos creados por la formación de planetas, mientras que otros parecen lisos y casi inactivos en medio de todo este ajetreo de actividad.
El equipo examinó un total de 86 estrellas en tres regiones distintas de la formación estelar de nuestra galaxia: Orión (una nube rica en gas a unos 1.600 años luz de nosotros que se sabe que es el lugar de nacimiento de varias estrellas más masivas que el Sol) y Tauro y Camaleón I (ambas a unos 600 años luz de la Tierra). Las observaciones fueron recopiladas por un equipo internacional significativo de científicos y científicas de más de diez países.
El conjunto de datos permitió al equipo llegar a varias conclusiones importantes. En Orión, se encontró que las estrellas agrupadas en grupos de dos o más tenían una probabilidad menor de tener discos de formación planetaria de gran tamaño. Este es un resultado importante porque, a diferencia de nuestro Sol, la mayoría de las estrellas de nuestra galaxia tienen compañeras. Además, la apariencia desigual de los discos en esta zona sugiere que podrían estar incrustados planetas masivos, lo que podría estar causando que los discos se deformen y estén desalineados.
Los discos de formación planetaria pueden extenderse a distancias cientos de veces mayores que la distancia entre la Tierra y el Sol, pero su ubicación a varios cientos de años luz de nosotros los hace parecer pequeños puntos en el cielo nocturno. Para observar los discos, el equipo utilizó el avanzado instrumento SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch, búsqueda de exoplanetas con espectropolarimetría de alto contraste), que se encuentra en el VLT de ESO. El sistema de óptica adaptativa de última generación de SPHERE crea imágenes nítidas de los discos al corregir los efectos turbulentos producidos por la atmósfera de la Tierra. Esto significa que el equipo pudo obtener imágenes de discos alrededor de estrellas con masas tan bajas como la mitad de la masa del Sol, objetos que suelen ser demasiado débiles para la mayoría de los instrumentos actualmente disponibles. Además, el instrumento X-shooter del VLT se utilizó para obtener datos adicionales para el sondeo, lo que permitió a los equipos determinar la edad y la masa de las estrellas. Sin embargo, el equipo recibió información sobre la cantidad de polvo que rodea a algunas de las estrellas del Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA), del que ESO es socio.
El equipo espera profundizar aún más en el centro de los sistemas de formación de planetas a medida que avanza la tecnología. Por ejemplo, el próximo Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de ESO, con un gran espejo de 39 metros, les permitirá investigar las áreas más internas alrededor de las estrellas jóvenes, donde podrían estar formándose planetas rocosos similares al nuestro.
Actualmente, estas impresionantes fotografías ofrecen una gran cantidad de información que ayuda a resolver los enigmas de la formación de planetas.
Per-Gunnar Valegård, estudiante de doctorado en la Universidad de Ámsterdam (Países Bajos) que dirigió el estudio de Orión, afirma que es casi poético que los procesos que marcan el inicio del viaje hacia la formación de planetas y, en última instancia, la vida en nuestro propio Sistema Solar, sean tan hermosos.
Valegård, quien también trabaja como profesor a tiempo parcial en la Escuela Internacional Hilversum en los Países Bajos, espera que las imágenes inspiren a sus alumnos para que se conviertan en científicos y científicas en el futuro.
REFERENCIAS
The SPHERE view of the Chamaeleon I star-forming region: The full census of planet-forming disks with GTO and DESTINYS programs. Astronomy & Astrophysics: https://www.aanda.org/component/article?access=doi&doi=10.1051/0004-6361/202244005
The SPHERE view of the Taurus star-forming region: The full census of planet-forming disks with GTO and DESTINYS programs. Astronomy & Astrophysics: https://www.aanda.org/component/article?access=doi&doi=10.1051/0004-6361/202347586
Disk Evolution Study Through Imaging of Nearby Young Stars (DESTINYS): The SPHERE view of the Orion star-forming region. Astronomy & Astrophysics: https://www.aanda.org/component/article?access=doi&doi=10.1051/0004-6361/202347452
