Utilizando datos de más de 500 estrellas jóvenes observadas con el Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array ALMA, los científicos han descubierto un vínculo directo entre las estructuras de discos protoplanetarios, los discos que forman planetas que rodean las estrellas, y la demografía de los planetas.Un estudio demuestra que es más probable que las estrellas de mayor masa estén rodeadas por discos con "huecos" y que estos huecos se correlacionan directamente con la alta incidencia de exoplanetas gigantes observados alrededor de tales estrellas. Estos resultados proporcionan a los científicos una ventana hacia atrás en el tiempo, lo que permiteellos para predecir cómo se verían los sistemas exoplanetarios en cada etapa de su formación.
"Encontramos una fuerte correlación entre las brechas en los discos protoplanetarios y la masa estelar, que puede estar relacionada con la presencia de exoplanetas grandes y gaseosos", dijo Nienke van der Marel, miembro de Banting en el Departamento de Física y Astronomía de la Universidadde Victoria en la Columbia Británica, y el autor principal de la investigación. "Las estrellas de mayor masa tienen relativamente más discos con huecos que las estrellas de menor masa, en consonancia con las correlaciones ya conocidas en exoplanetas, donde las estrellas de mayor masa suelen albergar exoplanetas gigantes gaseosos.Estas correlaciones nos dicen directamente que las brechas en los discos de formación de planetas probablemente sean causadas por planetas gigantes de masa de Neptuno y superiores ".
Las brechas en los discos protoplanetarios se han considerado durante mucho tiempo como una evidencia general de la formación de planetas. Sin embargo, ha habido cierto escepticismo debido a la distancia orbital observada entre los exoplanetas y sus estrellas ". Una de las principales razones por las que los científicos se han mostrado escépticos sobre el vínculoentre los espacios y los planetas antes es que los exoplanetas en órbitas amplias de decenas de unidades astronómicas son raros. Sin embargo, los exoplanetas en órbitas más pequeñas, entre una y diez unidades astronómicas, son mucho más comunes ", dijo Gijs Mulders, profesor asistente de astronomía en la Universidad Adolfo.Ibáñez en Santiago, Chile, y coautor de la investigación. "Creemos que los planetas que despejen las brechas migrarán hacia adentro más adelante".
El nuevo estudio es el primero en mostrar que el número de discos con huecos en estas regiones coincide con el número de exoplanetas gigantes en un sistema estelar. "Estudios anteriores indicaron que había muchos más discos con huecos que exoplanetas gigantes detectados", dijo Mulders."Nuestro estudio muestra que hay suficientes exoplanetas para explicar la frecuencia observada de los discos con huecos en diferentes masas estelares".
La correlación también se aplica a los sistemas estelares con estrellas de baja masa, donde es más probable que los científicos encuentren exoplanetas rocosos masivos, también conocidos como súper-Tierras. Van der Marel, quien se convertirá en profesor asistente en la Universidad de Leiden en los Países Bajos a partir deSeptiembre de 2021 dijo: "Las estrellas de menor masa tienen más Supertierras rocosas, entre una masa de la Tierra y una masa de Neptuno. Los discos sin espacios, que son más compactos, conducen a la formación de Supertierras".
Este vínculo entre la masa estelar y la demografía planetaria podría ayudar a los científicos a identificar a qué estrellas apuntar en la búsqueda de planetas rocosos a lo largo de la Vía Láctea ". Esta nueva comprensión de las dependencias de la masa estelar ayudará a guiar la búsqueda de planetas pequeños y rocosos como la Tierraen el vecindario solar ", dijo Mulders, quien también es parte del equipo Alien Earths financiado por la NASA." Podemos usar la masa estelar para conectar los discos de formación de planetas alrededor de estrellas jóvenes con exoplanetas alrededor de estrellas maduras. Cuando un exoplaneta esdetectado, el material de formación de planetas generalmente ha desaparecido. Por lo tanto, la masa estelar es una 'etiqueta' que nos dice cómo podría haber sido el entorno de formación de planetas para estos exoplanetas ".
Y todo se reduce a polvo. "Un elemento importante de la formación de planetas es la influencia de la evolución del polvo", dijo van der Marel. "Sin planetas gigantes, el polvo siempre se desplazará hacia adentro, creando las condiciones óptimas para la formación.de planetas rocosos más pequeños cerca de la estrella ".
La investigación actual se realizó utilizando datos de más de 500 objetos observados en estudios anteriores utilizando las antenas de banda 6 y banda de alta resolución de ALMA. En la actualidad, ALMA es el único telescopio que puede obtener imágenes de la distribución de polvo milimétrico a una altura suficientemente alta.resolución angular para resolver los discos de polvo y revelar su subestructura, o la falta de ella ". Durante los últimos cinco años, ALMA ha producido muchos estudios de instantáneas de regiones cercanas de formación de estrellas que han dado como resultado cientos de mediciones de la masa, el tamaño y la morfología del polvo del disco.", dijo van der Marel." La gran cantidad de propiedades de disco observadas nos ha permitido hacer una comparación estadística de los discos protoplanetarios con los miles de exoplanetas descubiertos. Esta es la primera vez que se ha producido una dependencia de masa estelar de discos con huecos y discos compactos.demostrado con éxito utilizando el telescopio ALMA. "
"Nuestros nuevos hallazgos vinculan las hermosas estructuras de brechas en los discos observadas con ALMA directamente con las propiedades de los miles de exoplanetas detectados por la misión Kepler de la NASA y otros estudios de exoplanetas", dijo Mulders. Los exoplanetas y su formación nos ayudan a ubicar los orígenesde la Tierra y el Sistema Solar en el contexto de lo que vemos que sucede alrededor de otras estrellas ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Observatorio Nacional de Radioastronomía . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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