Los planetas se forman alrededor de estrellas jóvenes mucho más rápido de lo que esperaban los científicos, surgiendo en un parpadeo cósmico de menos de medio millón de años, según un nuevo estudio del que informa la revista Nature.
Ese hallazgo podría modificar los modelos actuales de formación de planetas y ayudar a resolver un problema que afecta a los astrónomos desde 2018, cuando los datos indicaron que los viveros planetarios contenían muy poco material para crear planetas.
Los nuevos resultados, publicados en el servidor de preimpresión arXiv, y aceptado para su publicación en Astronomy & Astrophysics, muestran que los discos galácticos muy jóvenes, con edades entre 0.1 y 0.5 millones de años, tienen piezas más que suficientes para ensamblar sistemas planetarios.
También que los planetas en formación se unen a partir de discos galácticos masivos de gas y polvo que rodean a las estrellas recién nacidas.
Para averiguar cuánto material está disponible para formar planetas, los investigadores utilizaron el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un telescopio de vanguardia para estudiar la luz de algunos de los objetos más fríos del Universo, situado en Chile, así como imágenes del Very Large Array (VLA) instalado en Nuevo México.
Estudiaron 77 protoestrellas en la nube molecular de Perseo, una enorme región de formación estelar a unos 1.000 años luz de distancia de la estrella. Se cree que estos sistemas estelares para planetas bebés tienen una historia de entre 100.000 y 500.000 años.
Resultados
Tanto ALMA como VLA pueden recolectar luz infrarroja lejana emitida por partículas de polvo, que atraviesa la nube de gas borrosa y llega a la Tierra. Medir la cantidad total de luz infrarroja emitida por el disco galáctico permite estimar su contenido de polvo y, por lo tanto, su calidad.
Los investigadores recolectaron la luz emitida por los granos de polvo en estos sistemas jóvenes y descubrieron que la masa contenida en esos sólidos es más que suficiente para hacer planetas gigantes.
También compararon las masas de disco medidas con las masas de más de 2.000 sistemas exoplanetarios conocidos hasta la fecha.
En todos los casos, descubrieron que sus masas de polvo medidas podrían explicar fácilmente el material necesario para construir la población conocida de exoplanetas.
En consecuencia, consideran que los discos en Perseo no tendrán problemas para hacer los exoplanetas que tan comúnmente vemos en nuestra galaxia, señalan los investigadores.
Ese hallazgo podría modificar los modelos actuales de formación de planetas y ayudar a resolver un problema que afecta a los astrónomos desde 2018, cuando los datos indicaron que los viveros planetarios contenían muy poco material para crear planetas.
Los nuevos resultados, publicados en el servidor de preimpresión arXiv, y aceptado para su publicación en Astronomy & Astrophysics, muestran que los discos galácticos muy jóvenes, con edades entre 0.1 y 0.5 millones de años, tienen piezas más que suficientes para ensamblar sistemas planetarios.
También que los planetas en formación se unen a partir de discos galácticos masivos de gas y polvo que rodean a las estrellas recién nacidas.
Para averiguar cuánto material está disponible para formar planetas, los investigadores utilizaron el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un telescopio de vanguardia para estudiar la luz de algunos de los objetos más fríos del Universo, situado en Chile, así como imágenes del Very Large Array (VLA) instalado en Nuevo México.
Estudiaron 77 protoestrellas en la nube molecular de Perseo, una enorme región de formación estelar a unos 1.000 años luz de distancia de la estrella. Se cree que estos sistemas estelares para planetas bebés tienen una historia de entre 100.000 y 500.000 años.
Resultados
Tanto ALMA como VLA pueden recolectar luz infrarroja lejana emitida por partículas de polvo, que atraviesa la nube de gas borrosa y llega a la Tierra. Medir la cantidad total de luz infrarroja emitida por el disco galáctico permite estimar su contenido de polvo y, por lo tanto, su calidad.
Los investigadores recolectaron la luz emitida por los granos de polvo en estos sistemas jóvenes y descubrieron que la masa contenida en esos sólidos es más que suficiente para hacer planetas gigantes.
También compararon las masas de disco medidas con las masas de más de 2.000 sistemas exoplanetarios conocidos hasta la fecha.
En todos los casos, descubrieron que sus masas de polvo medidas podrían explicar fácilmente el material necesario para construir la población conocida de exoplanetas.
En consecuencia, consideran que los discos en Perseo no tendrán problemas para hacer los exoplanetas que tan comúnmente vemos en nuestra galaxia, señalan los investigadores.
Profundizar más
Los investigadores destacan que el gran tamaño de la muestra y el uso de dos observatorios (que recogen longitudes de onda ligeramente diferentes y polvo en diferente cantidad) hace que este descubrimiento sea significativo. Aunque advierten que hay muchas cosas todavía por analizar.
Consideran también que sería mejor sacar conclusiones de regiones de formación estelar que abarcan múltiples nubes moleculares, en lugar de sacar conclusiones solo de la nube de Perseo, que puede tener condiciones ambientales únicas.
Los investigadores se proponen por ello estudiar más estrellas jóvenes con más detalle para ver si los resultados obtenidos con la nube de Perseo pueden ser generalizados.
Los investigadores destacan que el gran tamaño de la muestra y el uso de dos observatorios (que recogen longitudes de onda ligeramente diferentes y polvo en diferente cantidad) hace que este descubrimiento sea significativo. Aunque advierten que hay muchas cosas todavía por analizar.
Consideran también que sería mejor sacar conclusiones de regiones de formación estelar que abarcan múltiples nubes moleculares, en lugar de sacar conclusiones solo de la nube de Perseo, que puede tener condiciones ambientales únicas.
Los investigadores se proponen por ello estudiar más estrellas jóvenes con más detalle para ver si los resultados obtenidos con la nube de Perseo pueden ser generalizados.
Referencia
Dust masses of young disks: constraining the initial solid reservoir for planet formation. Łukasz Tychoniec et al. arXiv:2006.02812v2 [astro-ph.EP].
Dust masses of young disks: constraining the initial solid reservoir for planet formation. Łukasz Tychoniec et al. arXiv:2006.02812v2 [astro-ph.EP].