Los astr\u00f3nomos siempre han estado cautivados por el misterio de c\u00f3mo se forman los planetas. Lo que sabemos hasta ahora es que los planetas comienzan como discos giratorios de gas y polvo alrededor de estrellas reci\u00e9n nacidas. Estos discos protoplanetarios eventualmente se fusionan formando planetas, impulsados por la gravedad. Sin embargo, a pesar de su importancia, observar los mundos que se desarrollan dentro de los discos sigue siendo dif\u00edcil de alcanzar. Ahora tres universidades est\u00e1n solicitando la ayuda del poderoso Telescopio Espacial James Webb (JWST) en su investigaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
La Universidad de Michigan (U-M), la Universidad de Arizona (UArizona) y la Universidad de Victoria han colaborado recientemente en tres estudios para obtener nuevos conocimientos sobre la din\u00e1mica del disco protoplanetario. Utilizando el Telescopio Espacial Hubble, los datos del Atacama Large Millimeter Array y el poder de im\u00e1genes del JWST, los cient\u00edficos han comenzado a reconstruir las primeras fases de la formaci\u00f3n y las interacciones de los planetas. Para ello, el equipo utiliz\u00f3 JWST para ayudar a observar los discos protoplanetarios HL Tau, SAO 206462 y MWC 758 con la esperanza de detectar planetas que pudieran estar form\u00e1ndose. Los art\u00edculos, publicados en The Astronomical Journal, reconstruyeron interacciones nunca antes vistas entre los discos de formaci\u00f3n de planetas y la envoltura de gas y polvo que rodea a las estrellas j\u00f3venes.<\/p>\n\n\n\n
Los cient\u00edficos descubrieron un candidato a planeta alrededor de SAO 206462 que puede ofrecer una ventana al proceso de nacimiento planetario. Pero esta posibilidad no era el enorme y brillante gigante gaseoso que esperaban, lo que sugiere que el objeto podr\u00eda ser mucho m\u00e1s fr\u00edo o estar oculto por gas, lo que dificultar\u00eda su descubrimiento.<\/p>\n\n\n\n
\u201cVarias simulaciones sugieren que el planeta deber\u00eda estar dentro del disco, masivo, grande, caliente y brillante. Pero no lo encontramos. Esto significa que, o el planeta es mucho m\u00e1s fr\u00edo de lo que pensamos, o puede estar oscurecido por alg\u00fan material que nos impide verlo\u201d, dijo el astr\u00f3nomo de la UM Gabriele Cugno, coautor de los tres art\u00edculos.<\/p>\n\n\n\n
\u201cLo que hemos encontrado es un candidato a planeta diferente, pero no podemos decir con 100% de certeza si es un planeta o una estrella o galaxia de fondo tenue que contamina nuestra imagen. Las observaciones futuras nos ayudar\u00e1n a comprender exactamente lo que estamos viendo\u201d.<\/p>\n\n\n\n
Estas investigaciones descubren la posibilidad de formaci\u00f3n de planetas y la compleja arquitectura interna de los discos. Por ejemplo, el disco que rodea a HL Tau tiene espacios y anillos similares a los del Sistema Solar primitivo. A\u00fan as\u00ed, las enormes nubes de polvo impiden el desarrollo de la observaci\u00f3n directa de los planetas.<\/p>\n\n\n\n
“El problema es que lo que estamos tratando de detectar es cientos de miles, si no millones de veces, m\u00e1s d\u00e9bil que la estrella”, dijo Cugno. “Eso es como intentar detectar una peque\u00f1a bombilla junto a un faro”.<\/p>\n\n\n\n
El disco de HL Tau es conocido por tener varios anillos y espacios a escala del sistema solar que podr\u00edan albergar planetas.<\/p>\n\n\n\n
“Si bien hay un mont\u00f3n de evidencia de la formaci\u00f3n de planetas en curso, HL Tau es demasiado joven y tiene demasiado polvo intermedio para ver los planetas directamente”, dijo Jarron Leisenring, astr\u00f3nomo del Observatorio Steward de la Universidad de Arizona. “Ya hemos comenzado a observar otros sistemas j\u00f3venes con planetas conocidos para ayudar a formar una imagen m\u00e1s completa”.<\/p>\n\n\n\n
El JWST revel\u00f3 detalles inesperados de una caracter\u00edstica diferente: la envoltura protoestelar; esencialmente una densa afluencia de polvo y gas que rodea a una estrella joven que apenas comienza a unirse. Bajo la influencia de la gravedad, el material del medio interestelar cae hacia el interior de la estrella y del disco, donde sirve como materia prima para los planetas y sus predecesores.<\/p>\n\n\n\n
No hay nuevos planetas, pero los astr\u00f3nomos se est\u00e1n acercando Kevin Wagner, miembro del Hubble\/Sagan de la NASA en el Observatorio Steward de la Universidad de Arizona, llev\u00f3 a cabo la investigaci\u00f3n de la Universidad de Arizona que examin\u00f3 el disco protoplanetario del MWC 758. Esta investigaci\u00f3n m\u00e1s reciente no encontr\u00f3 ning\u00fan planeta nuevo, pero el estudio permiti\u00f3 a los astr\u00f3nomos poner los l\u00edmites m\u00e1s estrictos hasta el momento a los planetas que creen que podr\u00edan estar all\u00ed. Por un lado, los resultados descartan la existencia de planetas adicionales en las regiones exteriores, lo que es consistente con un solo planeta gigante que impulsa los brazos espirales.<\/p>\n\n\n\n “La falta de planetas detectados en los tres sistemas nos dice que los planetas que causan las brechas y los brazos espirales est\u00e1n demasiado cerca de sus estrellas anfitrionas o son demasiado d\u00e9biles para ser vistos con el JWST”, dijo Wagner, coautor de los tres estudios. “Si esto \u00faltimo es cierto, nos dice que tienen una masa relativamente baja, una temperatura baja, est\u00e1n envueltos en polvo o alguna combinaci\u00f3n de las tres, como probablemente sea el caso en el MWC 758”.<\/p>\n\n\n\n Saber c\u00f3mo se mueven los discos protoplanetarios y c\u00f3mo se forman los gigantes gaseosos es importante porque afecta la forma en que el agua y los minerales llegan a los planetas rocosos que se forman cerca de la estrella. Adem\u00e1s, este estudio ayuda a los cient\u00edficos a comprender c\u00f3mo se forman los sistemas planetarios y a determinar las condiciones necesarias para que existan mundos habitables.<\/p>\n\n\n\n “Es realmente importante comprender c\u00f3mo (estos planetas) se forman y evolucionan, y perfeccionar nuestras teor\u00edas”, dijo Michael Meyer, astr\u00f3nomo de la UM y coautor de los tres estudios. “Algunos astr\u00f3nomos piensan que estos planetas gigantes gaseosos regulan el suministro de agua a los planetas rocosos que se forman en las partes internas de los discos”.<\/p>\n\n\n\n Los art\u00edculos fueron publicados en The Astronomical Journal:<\/p>\n\n\n\n Im\u00e1genes JWST\/NIRCam de objetos estelares j\u00f3venes. I. Restricciones de los planetas exteriores al disco espiral alrededor del MWC 758<\/a>.<\/p>\n\n\n\n Im\u00e1genes JWST\/NIRCam de objetos estelares j\u00f3venes. II. Profundas limitaciones en los planetas gigantes y un planeta candidato fuera del disco espiral alrededor de SAO 206462<\/a>.<\/p>\n\n\n\n
<\/strong>La ausencia de planetas en los discos detectados puede revelar tanta informaci\u00f3n como su presencia. Esto sugiere que los planetas con debilidad, proximidad a sus estrellas anfitrionas o cobertura de polvo podr\u00edan ser responsables de dar forma a las caracter\u00edsticas del disco, como huecos y brazos espirales. Esto contribuye a mejorar el conocimiento sobre la temperatura del disco, la masa planetaria y la distribuci\u00f3n de materiales.<\/p>\n\n\n\n