Los planetas se están formando 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.
Ese hallazgo podría informar a los modelos 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 planetas se unen a partir de discos masivos de gas y polvo que rodean a las estrellas recién nacidas. Pero detectar estos mundos embrionarios es difícil porque tanto la estrella como el disco brillan mucho más que cualquier pequeño planeta.
Para averiguar cuánto material está disponible para la formación de planetas, los investigadores han utilizado la matriz de gran milímetro / submilímetro de Atacama (ALMA) en Chile para pesar los discos alrededor de estrellas jóvenes de entre 1 y 3 millones de años.
Estudios anteriores encontraron que algunos carecían de la masa para formar incluso un solo mundo del tamaño de Júpiter. Los resultados sugirieron que los astrónomos estaban pasando por alto algún reservorio oculto de material o estaban mirando demasiado tarde en el proceso de forja planetaria, después de que los protoplanetas en crecimiento ya habían aspirado gran parte del material.
La respuesta, dice Łukasz Tychoniec, un estudiante graduado en el Observatorio de Leiden y autor principal del nuevo artículo, es que "necesitamos mirar antes en lugar de buscar la masa perdida".
Junto con sus colegas, Tychoniec usó imágenes de ALMA y Very Large Array (VLA) en Nuevo México para estudiar 77 protostars en la nube molecular de Perseus, una región gigante de formación estelar a aproximadamente 1000 años luz de distancia. Se cree que estos sistemas estelares infantiles tienen entre 100,000 y 500,000 años.
Los platos en ALMA y VLA pueden recoger luz infrarroja lejana, emitida por granos de polvo de aproximadamente 1 milímetro de longitud de onda, que puede pasar a través de nubes de gas oscuras y llegar a la Tierra. La medición de la cantidad total de luz infrarroja emitida por los discos proporciona una estimación de su contenido de polvo y, por lo tanto, de su masa.
El equipo descubrió que los discos jóvenes contenían un orden de magnitud más material que los discos observados solo 1 o 2 millones de años después en su desarrollo, informan en un documento publicado en el servidor de preimpresión arXiv, y aceptado para su publicación en Astronomy & Astrophysics. Esa cantidad es más que suficiente para explicar la formación de planetas.
El gran tamaño de la muestra y el uso de dos observatorios, que ven en longitudes de onda ligeramente diferentes y registran diferentes poblaciones de polvo, hacen que los hallazgos sean una contribución importante, dice la astrofísica Megan Ansdell en la sede de la NASA. "Pero hay muchas advertencias", agrega.
En particular, dice, sería mejor sacar conclusiones de las regiones formadoras de estrellas a través de múltiples nubes moleculares, en lugar de solo la nube de Perseo, que podría tener condiciones ambientales únicas. Tychoniec dice que su equipo planea mirar a más estrellas jóvenes con mayor detalle para ver si el resultado se cumple.
Publicado en inglés en:
https://www.sciencemag.org/news/2020/06/missing-mass-planet-formation-found-young-disks-gas-and-dust
