Utilizando la gama más poderosa de radiotelescopios de la Tierra, los astrónomos han realizado las primeras observaciones de un disco circumplanetario de gas y polvo como el que se cree que dio a luz a las lunas de Júpiter.
El hallazgo, informado en línea hoy en Letras del diario astrofísico , se suma a la intrigante historia del planeta PDS 70 c, un gigante gaseoso aún en formación a unos 370 años luz de la Tierra que se reveló por primera vez el mes pasado en imágenes de luz visible.
Usando el enorme Atacama Large Millimeter / submillimeter Array ALMA de 66 antenas en Chile, la astrónoma de la Universidad de Rice Andrea Isella y sus colegas recolectaron señales de radio de ondas milimétricas que revelaron la presencia de granos de polvo en todo el sistema estelar donde PDS 70 c y su hermanaplaneta, PDS 70 b, todavía se están formando.
"Los planetas se forman a partir de discos de gas y polvo alrededor de estrellas que se están formando recientemente, y si un planeta es lo suficientemente grande, puede formar su propio disco a medida que reúne material en su órbita alrededor de la estrella", dijo Isella. "Júpiter y sus lunasson un pequeño sistema planetario dentro de nuestro sistema solar, por ejemplo, y se cree que las lunas de Júpiter se formaron a partir de un disco circumplanetario cuando Júpiter era muy joven ".
Pero la mayoría de los modelos de formación de planetas muestran que los discos circumplanetarios desaparecen en unos 10 millones de años, lo que significa que los discos circumplanetarios no han existido en nuestro sistema solar en más de 4 mil millones de años. Para buscarlos en otros lugares y reunir evidencia de observación para probar teoríasde la formación de planetas, Isella y sus colegas buscan sistemas estelares muy jóvenes donde puedan observar directamente los discos y los planetas que aún se forman dentro de ellos. En el nuevo estudio, Isella y sus colegas analizaron las observaciones hechas por ALMA en 2017.
"Hay un puñado de planetas candidatos que se han detectado en discos, pero este es un campo muy nuevo, y todos todavía se debaten", dijo Isella. "PDS 70 by PDS 70 c están entre los másrobusto porque ha habido observaciones independientes con diferentes instrumentos y técnicas "
PDS 70 es una estrella enana de aproximadamente tres cuartos de la masa del Sol. Ambos planetas son 5-10 veces más grandes que Júpiter, y el más interno, PDS 70 b, orbita alrededor de 1.800 millones de millas de la estrella, aproximadamente eldistancia del sol a Urano. PDS 70 c está a mil millones de millas más allá, en una órbita del tamaño de Neptuno.
PDS 70b se reveló por primera vez en 2018 en imágenes de luz infrarroja de un instrumento de caza de planetas llamado SPHERE en el Very Large Telescope VLT del Observatorio Europeo Austral. En junio, los astrónomos utilizaron otro instrumento VLT llamado MUSE para observar una longitud de onda visible deluz conocida como H-alfa, que se emite cuando el hidrógeno cae sobre una estrella o planeta y se ioniza.
"H-alpha nos da más confianza de que estos son planetas porque sugiere que todavía están atrayendo gas y polvo y creciendo", dijo Isella.
Las observaciones de longitud de onda milimétrica de ALMA proporcionan aún más evidencia
"Es complementario a los datos ópticos y proporciona una confirmación completamente independiente de que hay algo allí", dijo.
Isella dijo que la observación directa de planetas con discos circumplanetarios podría permitir a los astrónomos probar teorías sobre la formación de planetas.
"Hay mucho que no entendemos acerca de cómo se forman los planetas, y ahora finalmente tenemos los instrumentos para hacer observaciones directas y comenzar a responder preguntas sobre cómo se formó nuestro sistema solar y cómo podrían formarse otros planetas"
Isella es profesora asistente de física y astronomía y de ciencias de la Tierra, medioambientales y planetarias en Rice y co-investigadora del proyecto CLEVER Planets, con sede en Rice y financiado por la NASA.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Rice . Original escrito por Jade Boyd. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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