Los astrónomos ahora saben que nuestra galaxia está repleta de planetas, desde mundos rocosos aproximadamente del tamaño de la Tierra hasta gigantes gaseosos más grandes que Júpiter. Casi cada uno de estos exoplanetas ha sido descubierto en órbita alrededor de una estrella madura con un sistema planetario completamente evolucionado.
Nuevas observaciones con el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array ALMA contienen evidencia convincente de que dos planetas recién nacidos, cada uno del tamaño de Saturno, están en órbita alrededor de una estrella joven conocida como HD 163296. Estos planetas, que aún no están completamenteformados, revelados por la doble huella que dejaron tanto en el polvo como en las porciones de gas del disco protoplanetario de la estrella.
Las observaciones anteriores de otros sistemas estelares jóvenes han ayudado a remodelar nuestra comprensión de la formación de planetas. Por ejemplo, las imágenes de ALMA de HL Tauri y TW Hydrae revelaron huecos sorprendentes y estructuras de anillos prominentes en los discos polvorientos de las estrellas. Estas características pueden ser tentadoras.primeros signos de que están naciendo planetas. Sorprendentemente, estos signos aparecieron alrededor de estrellas mucho más jóvenes de lo que los astrónomos creían posible, lo que sugiere que la formación de planetas puede comenzar poco después de la formación de un disco protoplanetario.
"ALMA nos ha mostrado imágenes sorprendentes y vistas nunca antes vistas de los anillos y huecos alrededor de estrellas jóvenes que podrían ser los sellos distintivos de la formación de planetas. Sin embargo, dado que solo estábamos mirando el polvo en los discos con suficiente detalle,no podíamos estar seguros de qué creó estas características ", dijo Andrea Isella, astrónoma de la Universidad de Rice en Houston, Texas, y autora principal en un artículo publicado en Cartas de revisión física .
Al estudiar HD 163296, el equipo de investigación utilizó ALMA para rastrear, por primera vez, la distribución de los componentes de polvo y gas de monóxido de carbono CO del disco con aproximadamente el mismo nivel de detalle.
Estas observaciones revelaron tres huecos distintos en el disco protoplanetario lleno de polvo de HD 163296. El primer hueco se encuentra aproximadamente a 60 unidades astronómicas de la estrella central, que es aproximadamente el doble de la distancia de nuestro Sol a Neptuno. Una unidad astronómica - AU- es la distancia promedio de la Tierra al Sol. Los otros dos espacios son 100 UA y 160 UA de la estrella central, mucho más allá del cinturón de Kuiper de nuestro sistema solar, la región de cuerpos helados más allá de la órbita de Neptuno.
Usando la capacidad de ALMA para detectar el débil "brillo" de longitud de onda milimétrica emitido por las moléculas de gas, Isella y su equipo descubrieron que también había una disminución apreciable en la cantidad de CO en los dos espacios de polvo externos.
Al ver las mismas características tanto en el gas como en los componentes de polvo del disco, los astrónomos creen que han encontrado evidencia convincente de que hay dos planetas que se fusionan notablemente lejos de la estrella central. El ancho y la profundidad de las dos brechas de CO sugierenque cada planeta potencial es aproximadamente la misma masa que Saturno, dijeron los astrónomos.
En la brecha más cercana a la estrella, el equipo encontró poca o ninguna diferencia en la concentración de gas CO en comparación con el disco polvoriento circundante. Esto significa que la brecha más interna podría haber sido producida por algo diferente a un planeta emergente.
"El polvo y el gas se comportan de manera muy diferente alrededor de las estrellas jóvenes", dijo Isella. "Sabemos, por ejemplo, que hay ciertos procesos químicos y físicos que pueden producir estructuras anilladas en el polvo como las que hemos visto anteriormente. Ciertamentecreemos que estas estructuras podrían ser el trabajo de un planeta naciente que surca el polvo, pero simplemente no podemos descartar otras posibles explicaciones. Nuestras nuevas observaciones proporcionan evidencia intrigante de que los planetas se están formando alrededor de esta estrella joven ".
HD 163296 tiene aproximadamente 5 millones de años y aproximadamente el doble de la masa del Sol. Se encuentra aproximadamente a 400 años luz de la Tierra en la dirección de la constelación de Sagitario.
El Observatorio Nacional de Radioastronomía es una instalación de la National Science Foundation, operada bajo un acuerdo cooperativo de Associated Universities, Inc.
El Atacama Large Millimeter / submillimeter Array ALMA, una instalación de astronomía internacional, es una asociación de ESO, la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. NSF y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales NINS de Japón en cooperación con la República deChile. ALMA es financiado por ESO en nombre de sus Estados miembros, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigación de Canadá NRC y el Consejo Nacional de Ciencia de Taiwán NSC y por NINS en cooperación con la Academia Sinica ASen Taiwán y el Instituto de Astronomía y Ciencias Espaciales de Corea KASI.
la construcción y las operaciones de ALMA son lideradas por ESO en nombre de sus Estados miembros; por el Observatorio Nacional de Radioastronomía NRAO, administrado por Associated Universities, Inc. AUI, en nombre de América del Norte; y por el Observatorio Astronómico Nacionalde Japón NAOJ en nombre de Asia Oriental. El Observatorio Conjunto de ALMA JAO proporciona el liderazgo y la gestión unificados de la construcción, puesta en marcha y operación de ALMA.
Esta investigación se presenta en un documento titulado "Estructura anillada del disco HD 163296 revelado por ALMA", por Isella et al., Publicado en Cartas de revisión física .
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Materiales proporcionado por Observatorio Nacional de Radioastronomía . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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