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Desde Chile descubren estrellas gigantes formando planetas

Las fotografías del telescopio Gemini Sur, revelan discos protoplanetarios con el potencial de convertirse en nuevos y distantes sistemas solares

15 Junio 2022

Este mosaico de discos polvorientos es una muestra de imágenes capturadas por el Observatorio internacional Gemini, un programa de NOIRLab de NSF y AURA, como parte de un estudio sin precedentes de 44 estrellas masivas. La investigación de un equipo internacional de astrónomos, que utilizó el telescopio de Gemini Sur en Chile para estudiar la formación planetaria, confirmó la existencia de dos estrellas enanas café y reveló la existencia de un potencial joven planeta de masa similar a Júpiter. Las imágenes serán presentadas en las sesiones de hoy de la reunión de la Sociedad Americana de Astronomía.

Estas espectaculares imágenes, tomadas en luz de infrarrojo cercano por los astrónomos con el telescopio de Gemini Sur en Chile, es parte de un amplio estudio sobre 44 estrellas jóvenes y masivas realizado por la Cámara de Planetas de Gemini (GPI por sus siglas en inglés), que capturó sus polvorientos discos de formación planetaria, los cuales podrían convertirse en nuevos sistemas solares. El estudio descubrió que los discos que giran alrededor de estrellas de hasta tres veces la masa del Sol, tienden a producir anillos, mientras que los discos que rodean estrellas más masivas que 3 masas solares no los tienen. Esto sugiere que las estrellas más masivas pueden formar planetas de forma ligeramente distinta.

Los planetas se forman en discos de gas y polvo que rodean estrellas jóvenes de unos pocos millones de años, y GPI es uno de los pocos instrumentos en el mundo capaz de distinguir esos discos. Observaciones previas indicaron que los anillos —que están formados por gas y por granos de polvo de distinto tamaño— se observan a menudo en estos discos. No se sabe exactamente qué es lo que forma estos anillos, pero se lo atribuye a planetas recién formados que interactúan con el disco.

Los astrónomos que participan en el estudio Gemini-LIGHTS (Gemini-Large Imaging with GPI Herbig/T-Tauri Survey) intentan responder algunas de estas preguntas mediante la confección de imágenes de alta resolución de una muestra de los discos que rodean un total de 44 estrellas distintas.

“Deseamos responder las preguntas fundamentales sobre cómo se forman los planetas”, explicó Evan Rich, autor principal del artículo científico que describe los resultados y que fue publicado en The Astronomical Journal. El científico, que también es un postdoctorado de la Universidad de Michigan, explicó que el estudio Gemini-LIGHTS “se concentra en estrellas que son más masivas que el Sol para investigar la influencia que podría tener la masa de una estrella madre en el proceso de formación estelar”.

Gemini Sur capturó las imágenes de los discos en luz polarizada y de infrarrojo cercano, y encontró discos alrededor del 80% de las 44 estrellas estudiadas, además de un nuevo candidato a planeta (alrededor de la estrella V1295 Aquilae), y tres enanas café. Dos de estas últimas (encontradas alrededor de las estrellas V921 Sco and HD 158643) ya habían sido identificadas como candidatas por observaciones previas y que ahora fueron confirmadas mediante estas observaciones. Por su parte, la tercera enana café, alrededor de la estrella HD 101412, es una nueva candidata.

Sin embargo, el hallazgo más importante es que los discos parecen comportarse en forma distinta dependiendo de la masa de la estrella que orbitan. “Sistemas con anillos pequeños de granos de polvo se encuentran solamente alrededor de estrellas con masas menores a tres veces la masa del Sol”, precisó Rich. “Esto es importante porque se cree que los planetas en formación producen la estructura anillada, y nuestros hallazgos sugieren que el proceso de formación planetaria puede ser distinto en las estrellas más grandes que tres veces la masa del Sol”.

Esta información será presentada en una conferencia de prensa y una presentación oral el día de hoy en la reunión número 240 de la Sociedad Americana de Astronomía.

Más Información

La investigación fue presentada en un artículo que se publicará en The Astronomical Journal.

El equipo científico está compuesto por Evan A. Rich (Department of Astronomy, University of Michigan, US), John D. Monnier (Department of Astronomy, University of Michigan, US), Alicia Aarnio (University of North Carolina, US), Anna S. E. Laws (Astrophysics Group, University of Exeter, UK), Benjamin R. Setterholm (Department of Astronomy, University of Michigan, US), David J. Wilner (Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian, US), Nuria Calvet (Department of Astronomy, University of Michigan, US), Tim Harries (Astrophysics Group, University of Exeter, UK), Chris Miller (Department of Astronomy, University of Michigan, US), Claire L. Davies (Astrophysics Group, University of Exeter, UK), Fred C. Adams (Department of Astronomy, University of Michigan & Physics Department, University of Michigan, US), Sean M. Andrews (Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian, US), Jaehan Bae (Department of Astronomy, University of Florida, US), Catherine Espaillant (Department of Astronomy & Institute for Astrophysical Research, Boston University, US), Alexandra Z. Greenbaum (IPAC, Caltech, US), Sasha Hinkley (Astrophysics Group, University of Exeter, UK), Stefan Kraus (Astrophysics Group, University of Exeter, UK), Lee Hartmann (Department of Astronomy, University of Michigan, US), Andrea Isella (Department of Physics & Astronomy, Rice University, US), Melissa McClure (University of Amsterdam, Netherlands), Rebecca Oppenheimer (Astrophysics Department, American Museum of Natural History, US), Laura M. Pérez (Departamento de Astronomía, Universidad de Chile, US), Zhaohuan Zhu (Department of Physics & Astronomy, University of Nevada, US)

NOIRLab de NSF (Laboratorio Nacional de Investigación en Astronomía Óptica-Infrarroja de NSF), el centro de EE. UU. para la astronomía óptica-infrarroja en tierra, opera el Observatorio internacional Gemini (una instalación de NSF, NRC–Canada, ANID–Chile, MCTIC–Brasil, MINCyT–Argentina y KASI – República de Corea), el Observatorio Nacional de Kitt Peak (KPNO), el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO), el Centro de Datos para la Comunidad Científica (CSDC) y el Observatorio Vera C. Rubin (operado en cooperación con el National Accelerator Laboratory (SLAC) del Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE). Está administrado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA) en virtud de un acuerdo de cooperación con NSF y tiene su sede en Tucson, Arizona. La comunidad astronómica tiene el honor de tener la oportunidad de realizar investigaciones astronómicas en Iolkam Du’ag (Kitt Peak) en Arizona, en Maunakea, en Hawai‘i, y en Cerro Tololo y Cerro Pachón en Chile. Reconocemos y apreciamos el importante rol cultural y la veneración que estos sitios tienen para la Nación Tohono O’odham, para la comunidad nativa de Hawai‘i y para las comunidades locales en Chile, respectivamente.