MADRID, 26 Mar. (EUROPA PRESS) -
Muchos discos protoplanetarios donde se forman nuevos planetas son mucho más pequeños de lo observado hasta ahora, según un nuevo análisis de 73 estructuras de este tipo en la región de Lupus con el telescopio ALMA.
Científicos del Observatorio de Leiden (Países Bajos) descubrieron que muchas estrellas jóvenes albergan modestos discos de gas y polvo, algunos de tan solo 1,2 unidades astronómicas. La investigación, aceptada para su publicación en Astronomy & Astrophysics, establece un vínculo importante entre los discos protoplanetarios observados y los exoplanetas.
En la última década, los astrónomos han obtenido imágenes de cientos de discos protoplanetarios alrededor de estrellas jóvenes utilizando potentes radiotelescopios terrestres, como ALMA. En comparación con el tamaño de nuestro propio sistema solar, muchos de estos discos se extienden mucho más allá de la órbita de Neptuno, nuestro planeta más exterior. Además, la mayoría de los discos presentan huecos donde se cree que se forman planetas gigantes. El nuevo estudio demuestran ahora que estos discos podrían no ser típicos.
REGIÓN DE FORMACIÓN ESTELAR A 400 AÑOS LUZ
Utilizando ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), los investigadores obtuvieron imágenes de todos los discos protoplanetarios conocidos alrededor de estrellas jóvenes en Lupus, una región de formación estelar ubicada a unos 400 años luz de la Tierra, en la constelación austral de Lupus. El estudio revela que dos tercios de los 73 discos son pequeños, con un radio promedio de seis unidades astronómicas. Esto equivale aproximadamente a la órbita de Júpiter. El disco más pequeño encontrado tenía un radio de tan solo 0,6 unidades astronómicas, menor que la órbita de la Tierra.
"Estos resultados cambian por completo nuestra visión de cómo se ve un disco protoplanetario 'típico'", afirma Guerra-Alvarado, citado por Phys.org. "Solo los discos más brillantes, que son los más fáciles de observar, muestran huecos a gran escala, mientras que los discos compactos sin estas subestructuras son, de hecho, mucho más comunes".
CONDICIONES ÓPTIMAS PARA LAS SUPERTIERRAS
Los pequeños discos se encontraron principalmente alrededor de estrellas de baja masa, con una masa de entre el 10% y el 50% de la masa de nuestro Sol. Este es el tipo de estrella más común en el universo.
"Las observaciones también muestran que estos discos compactos podrían presentar condiciones óptimas para la formación de las llamadas supertierras, ya que la mayor parte del polvo se encuentra cerca de la estrella, donde suelen encontrarse", afirma Sánchez, investigadora postdoctoral en el Observatorio de Leiden y colaboradora de esta investigación. Las supertierras son planetas rocosos como la Tierra, pero con masas hasta diez veces superiores a la nuestra. Esto también podría explicar por qué las supertierras se encuentran a menudo alrededor de estrellas de baja masa.
Además, la investigación sugiere que nuestro sistema solar se formó a partir de un gran disco protoplanetario que produjo grandes planetas gaseosos como Júpiter y Saturno, pero ninguna supertierra. Se cree que las supertierras son los tipos de planetas más comunes en el universo.
EL ESLABÓN PERDIDO
La investigación establece un "eslabón perdido" entre las observaciones de discos protoplanetarios y las observaciones de exoplanetas. "El descubrimiento de que la mayoría de los discos pequeños no presentan huecos implica que la mayoría de las estrellas no albergan planetas gigantes", afirma Van der Marel. "Esto concuerda con lo que observamos en las poblaciones de exoplanetas alrededor de estrellas adultas. Estas observaciones vinculan directamente la población de discos con la población de exoplanetas".
Las observaciones previas de alta resolución de ALMA se centraron principalmente en discos brillantes, que suelen ser mucho más grandes. En los discos más pequeños, solo se midió el brillo, no el tamaño. Las observaciones de alta resolución pueden ser más complejas, y no estaba claro si ALMA sería capaz de obtener imágenes de los discos relativamente débiles.
Para su investigación, los científicos utilizaron observaciones de ALMA, tomadas en 2023 y 2024, con la máxima resolución posible de 0,030 segundos de arco. También utilizaron datos de archivo para crear por primera vez un estudio completo de alta resolución de discos de toda una región de formación estelar.
Van der Marel afirma: "La investigación demuestra que nos hemos equivocado durante mucho tiempo sobre el aspecto de un disco típico. Claramente, nos hemos inclinado por los discos más brillantes y grandes. Ahora por fin tenemos una visión completa de los discos de todos los tamaños".