Un equipo de astrónomos está proponiendo que enormes
patrones en espiral vistos alrededor de algunas estrellas recién nacidas, unos
pocos millones de años de edad (alrededor del uno por ciento de la edad de
nuestro Sol), puede ser evidencia de la presencia de planetas invisibles.
Esta idea no sólo abre la puerta a un nuevo método de
detección de planetas, también podría ofrecer una mirada en los primeros años
de la formación de los exoplanetas.
Aunque los astrónomos han catalogado miles de planetas que orbitan otras estrellas, las primeras etapas de la formación de planetas son difícil de observar debido a que los planetas nacen dentro de enormes discos de polvo y gas que rodea el sistema solar recién nacido.
La conclusión de que los planetas pueden ser
observados mediante la modificación de los discos de polvo en gran escala está
basado en detallados modelos de ordenador de cómo los discos de gas y polvo se
desarrollan alrededor de estrellas recién nacidas. Esta
investigación fue publicada en The Astrophysical Journal Letters.
"Es difícil ver presuntos planetas dentro de un disco
brillante que rodea a una estrella joven. Sobre la base de este estudio,
estamos convencidos de que los planetas pueden modificar gravitacionalmente
estructuras en el disco. Así que si se puede identificar anomalías en un disco
y probar de que se crean por un planeta que no se puede ver sería una prueba
irrefutable de la formación de planetas ", dijo Ruobing Dong del
Lawrence Berkeley National Laboratory.
La identificación de anomalías producidos por planetas ofrece
otro método de detección planetaria que es bastante diferente de todas las
demás técnicas utilizadas actualmente. Este
enfoque puede ayudar a los astrónomos encontrar planetas.
La falta de material en los discos de polvo sugiere planetas
invisibles. Sin embargo la falta de polvo,
probablemente barridos por la gravedad de un planeta, a menudo no ayuda a
mostrar la ubicación del planeta. Además múltiples planetas juntos
pueden abrir una sola brecha común por lo que es muy difícil estimar su número
y masa.
Los telescopios terrestres han fotografiado dos brazos
espirales de gran escala en torno a dos jóvenes estrellas, SAO 206462 y MWC
758. Algunas otras estrellas cercanas también muestran características de
espiral más pequeño. "Cómo se crean ha sido un
gran misterio hasta ahora. Los científicos tuvieron dificultades para explicar
estas características", dijo Dong. Si
los discos eran muy masivos, tendrían suficiente auto-gravedad para volverse
inestables y establecer patrones de onda. Pero
los discos alrededor de SAO 206462 y MWC 758 son probablemente sólo un pequeño
porcentaje de la masa de la estrella central y por lo tanto no están
gravitacionalmente inestables.
El equipo genera simulaciones por ordenador de la dinámica de
un disco de polvo y se observa cómo la radiación de una estrella se propaga a
través de las órbitas de los planetas. Este
modelo crea estructuras espirales que se asemejan mucho a las observaciones.
La interacción gravitatoria mutua entre el disco de polvo y
el planeta crea regiones donde la densidad del gas y polvo se asemeja al
tráfico de una autopista en hora punta.
"Las simulaciones también sugieren que estos
brazos espirales tienen una rica información acerca del planeta invisible, que
revela no sólo su posición sino también su masa", dijo Zhaohuan Zhu
de la Univerdad de Princeton. Las simulaciones muestran que si
no existiera el planeta actualmente el disco se vería suave. Para provocar
los brazos espirales de gran tamaño observados en los sistemas de SAO 206462 y
MWC 758, el planeta oculto tendría que ser voluminoso, por lo menos 10 veces la
masa de Júpiter, el planeta más grande de nuestro sistema solar.
El primer planeta orbitando una estrella normal se identificó
en 1995. Gracias a los telescopios terrestres y la misión Kepler de la NASA,
unos pocos miles de exoplanetas ya se han catalogado hasta la fecha.
Pero debido a que los planetas están en sistemas maduros ofrecen
pocas pistas directas sobre cómo se formaron.
"Hay muchas teorías acerca de cómo se forman los planetas,
pero hay muy poco trabajo basado en la evidencia observacional directa para
confirmarlas", dijo Dong.
Los astrónomos utilizarán el observatorio The James WebbSpace Telescope (sustituto del Hubble y del Spitzer) que se prevé lanzar en
octubre del 2018 para sondear los discos de polvo y buscar las características
simuladas por el modelo, y tratarán de observar directamente el planeta
predicho que causa las ondas de densidad.
Más información en: http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2015/40/full/
