Mirada analítica a una “cuna planetaria”: los astrónomos han descubierto tres anillos en la región interior de un disco de formación de planetas alrededor de una estrella joven. Al parecer ya se han formado dos planetas en los espacios vacíos del material que aún forma los anillos. Las referencias a su composición indican que contienen silicatos y quizás hierro. Por tanto, la zona interior del disco podría ser similar a la que formaron los planetas rocosos de nuestro sistema solar hace más de cuatro mil millones de años, afirman los investigadores.
¿Cómo han apreciado nuestra forma los sistemas planetarios? Los astrónomos llevan tiempo intentando obtener cada vez más información sobre esta cuestión. Los procesos fundamentales ahora se consideran claros: las estrellas jóvenes se forman inicialmente mediante el colapso gravitacional de densas y frías nubes de gas. El material restante se acumula a su alrededor en forma de discos, en los que se pueden formar planetas. Ya se han descubierto discos circunestelares de este tipo alrededor de algunas estrellas jóvenes. En algunos casos, también es evidente que ya se han formado planetas: las fisuras en un disco circunestelar sugieren que un planeta que orbita en esta zona ha recogido el material.
Hasta ahora, sin embargo, se han descubierto estructuras de este tipo principalmente en las regiones más exteriores de los discos de formación de planetas, que corresponden al área más allá de la órbita de Saturno alrededor del Sol. Pero ahora un equipo de astrónomos dirigido por József Varga del Observatorio Konkoly en Budapest ha descubierto Estructuras identificadas en un disco circunestelar cerca de la estrella anfitriona. El objetivo era el sistema de la joven estrella HD 144432, que se encuentra a unos 500 años luz de nosotros. El interferómetro se utilizó en el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile. Este instrumento, llamado abreviadamente VLTI, reúne datos de observación de cuatro telescopios y permite así una alta resolución de las estructuras astronómicas. Los hallazgos del equipo se basan en observaciones con una amplia cobertura de longitudes de onda en el rango de luz infrarroja.
Tres anillos: dos planetas en los espacios vacíos
«Al estudiar la distribución del polvo en la región más interna del disco, descubrimos por primera vez una estructura compleja en la que el polvo forma tres anillos en ese entorno», dice el coautor Roy van Boekel del Instituto Max Planck de Astronomía. . en Heidelberg. «Esta región corresponde a la zona donde se formaron los planetas rocosos del sistema solar», subraya van Boekel. En concreto, el análisis de datos muestra que el primer anillo alrededor de HD 144432 estaría dentro de la órbita de Mercurio y el segundo dentro de la órbita de Marte. Sólo el tercero se encuentra a una distancia que correspondería aproximadamente a la órbita de nuestro Júpiter. Como explican los científicos, la existencia de los tres anillos sugiere que en los dos huecos se formaron dos planetas. Esto también significa que fueron creados a partir del material de la zona interior del disco circunestelar HD 144432, del que también se forman los tres anillos.
Evidencias de silicatos y hierro.
Como informa el equipo, también pudieron sacar conclusiones sobre las características y composición de estas estructuras de disco basándose en sus datos. Las firmas espectrales de la radiación proveniente de los anillos y un modelado especialmente desarrollado proporcionaron la información crucial. Los resultados del análisis sugirieron que el polvo de los anillos se caracteriza por diferentes silicatos, también típicos del material de los planetas rocosos. Más significativo, sin embargo, es el indicio de la presencia de hierro metálico, como el presente en el núcleo de la Tierra, porque este componente no había sido detectado previamente en los discos circunestelares. «Los astrónomos han explicado anteriormente las observaciones de discos de polvo como una mezcla de carbono y polvo de silicato, materiales que vemos en casi todas partes del universo», explica van Boekel. Sin embargo, en el caso del material del anillo interior de HD 144432, el enfoque de modelado de los investigadores produjo resultados más concluyentes cuando se tuvo en cuenta el hierro en lugar del carbono.
Los investigadores señalan que también parece plausible una mezcla de hierro y silicatos en las zonas internas calientes del disco. Los minerales y el hierro podrían fundirse allí y luego condensarse en estructuras cristalinas. Sin embargo, en estas condiciones el carbono no aparecería en estado sólido, sino como monóxido de carbono o dióxido de carbono gaseoso, explican los científicos. El polvo rico en hierro y pobre en carbono como material de construcción también coincidiría con lo que sabemos sobre la composición de los planetas rocosos de nuestro sistema solar. «Creemos que el disco de HD 144432 podría ser muy similar al del sistema solar primitivo, que proporcionó mucho hierro a los planetas rocosos actuales», afirma van Boekel. «Sospechamos que nuestro estudio es otro ejemplo de cómo la composición de nuestro sistema solar es bastante típica».
El equipo de astrónomos quiere ahora mantener el rumbo: apuntar a las regiones internas de los discos circunestelares de otras estrellas. De esta forma esperan poder confirmar el rastro de hierro y ampliar los resultados. Van Boekel concluye: «Todavía tenemos algunos candidatos prometedores esperando que el VLTI los examine más de cerca».
Fuente: Instituto Max Planck de Astronomía, artículo especializado: Astronomía y Astrofísica, doi: 10.1051/0004-6361/202347535
