Los astrónomos que usan el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array ALMA han encontrado las indicaciones más claras hasta ahora de que los planetas con masas varias veces mayores que Júpiter se han formado recientemente en los discos de gas y polvo alrededor de cuatro estrellas jóvenes. Mediciones del gas alrededor dellas estrellas también proporcionan pistas adicionales sobre las propiedades de esos planetas.
Los planetas se encuentran alrededor de casi todas las estrellas, pero los astrónomos aún no entienden completamente cómo, y bajo qué condiciones, se forman. Para responder a esas preguntas, estudian los discos giratorios de gas y polvo presentes alrededor de estrellas jóvenes desde las cuales los planetasestán construidos, pero estos discos son pequeños y están lejos de la Tierra, y el poder de ALMA http://www.eso.org/alma era necesario para que revelaran sus secretos.
Una clase especial de discos, llamados discos de transición, tienen una sorprendente ausencia de polvo en sus centros, en la región alrededor de la estrella. Se han presentado dos ideas principales para explicar estas brechas misteriosas. En primer lugar, los fuertes vientos estelares y el intensola radiación podría haber volado o destruido el material circundante [1]. Alternativamente, planetas jóvenes masivos en el proceso de formación podrían haber despejado el material mientras orbitan la estrella [2].
La sensibilidad incomparable y la nitidez de la imagen de ALMA ahora han permitido al equipo de astrónomos, dirigido por Nienke van der Marel del Observatorio de Leiden http://www.strw.leidenuniv.nl/ en los Países Bajos para mapear la distribución de gas y polvo en cuatro de estos discos de transición mejor que nunca [3].Esto a su vez les ha permitido elegir entre las dos opciones como la causa de las brechas por primera vez.
Las nuevas imágenes muestran que hay cantidades significativas de gas dentro de los huecos de polvo [4]. Pero para sorpresa del equipo, el gas también poseía un hueco, hasta tres veces más pequeño que el del polvo.
Esto solo podría explicarse por el escenario en el que planetas masivos recién formados han liberado el gas mientras viajaban alrededor de sus órbitas, pero atraparon las partículas de polvo más allá [5].
"Las observaciones anteriores ya insinuaban la presencia de gas dentro de los huecos de polvo", explica Nienke van der Marel. "Pero como ALMA puede obtener imágenes del material en todo el disco con mucho mayor detalle que otras instalaciones, podríamos descartar la alternativaescenario. La brecha profunda apunta claramente a la presencia de planetas con varias veces la masa de Júpiter, creando estas cavernas a medida que barren el disco ".
Sorprendentemente, estas observaciones se realizaron utilizando solo una décima parte del poder de resolución actual de ALMA, ya que se realizaron mientras la mitad de la matriz aún estaba en construcción en la meseta de Chajnantor, en el norte de Chile.
Ahora se necesitan más estudios para determinar si más discos de transición también apuntan hacia este escenario de limpieza del planeta, aunque las observaciones de ALMA, mientras tanto, han proporcionado a los astrónomos una nueva y valiosa visión del complejo proceso de formación planetaria.
"Todos los discos de transición estudiados hasta ahora que tienen grandes cavidades de polvo también tienen cavidades de gas. Entonces, con ALMA, ahora podemos averiguar dónde y cuándo nacen los planetas gigantes en estos discos, y comparar estos resultados con los modelos de formación de planetas", dice Ewine van Dishoeck, también de la Universidad de Leiden y el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Garching [6]." La detección planetaria directa está al alcance de los instrumentos actuales, y los telescopios de próxima generación actualmente en construcción, como el europeoTelescopio extremadamente grande, podrá ir mucho más lejos. ALMA está señalando dónde tendrán que mirar ".
Notas
[1] Este proceso, que elimina el polvo y el gas de adentro hacia afuera, se conoce como fotoevaporación http://en.wikipedia.org/wiki/Photoevaporation .
[2] Tales planetas son difíciles de observar directamente eso1310 - http://www.eso.org/public/news/eso1310/ y estudios previos en longitudes de onda milimétricas eso1325 - http://www.eso.org/public/news/eso1325/ no han logrado lograr una visión nítida de sus zonas internas, formadoras de planetas, donde estas diferentes explicaciones podrían ponerse a prueba.Otros estudios eso0827 - http://www.eso.org/public/news/eso0827/ no pudo medir la mayor parte del gas en estos discos.
[3] Los cuatro objetivos de estas investigaciones fueron SR 21 http://www.circumstellardisks.org/show.php?id=149 , HD 135344B http://www.circumstellardisks.org/show.php?id=53 también conocido como SAO 206462, DoAr 44 http://www.circumstellardisks.org/show.php?id=34 y Oph IRS 48 http://www.eso.org/public/news/eso1325/ .
[4] El gas presente en los discos de transición consiste principalmente en hidrógeno, y se rastrea a través de observaciones del monóxido de carbono http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_monoxide - o CO - molécula.
[5] El proceso de captura de polvo se explica en una versión anterior eso1325 - http://www.eso.org/public/news/eso1325/ .
[6] Otros ejemplos incluyen el HD 142527 eso1301 - http://www.eso.org/public/news/eso1301/ y aquí - http://almaobservatory.org/en/press-room/press-releases/666-alma-discovers-a-formation-site-of-a-giant-planetary-system y discos transitorios J1604-2130.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Observatorio Europeo Austral - ESO . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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