Dos familias de exocometas en un sistema cercano

Ilustración artística de los exocometas alrededor de Beta Pictoris. Crédito: ESO/L. Calçada.

Beta Pictoris es una estrella joven situada a 63 años-luz del Sol. Tiene sólo unos 20 millones años y está rodeada por un enorme disco de material; es un sistema planetario joven muy activo donde se produce gas y polvo a partir de la evaporación de cometas y las colisiones de asteroides.

Durante casi 30 años, los astrónomos han observado sutiles cambios en la luz que proviene de Beta Pictoris, asumiendo que estos cambios se debían al paso de cometas delante de la propia estrella. Los cometas son cuerpos pequeños, de unos pocos kilómetros de tamaño, pero con mucho hielo, que se evapora cuando se acercan a su estrella, produciendo enormes colas de gas y polvo que pueden absorber parte de la luz que pasa a través de ellos. La tenue luz de los exocometas es casi imperceptible, fundiéndose con la luz de la brillante estrella, de manera que no se pueden observar directamente desde tierra.

Para estudiar los exocometas de Beta Pictoris, el equipo analizó más de 1.000 observaciones obtenidas entre 2003 y 2011 con el instrumento HARPS, instalado en el telescopio de 3,6 metros en el Observatorio La Silla, en Chile.

Los investigadores seleccionaron una muestra de 493 exocometas diferentes. Tras un análisis cuidadoso, se obtuvieron medidas de la velocidad y el tamaño de las nubes de gas. También pudieron deducirse algunas de las propiedades orbitales de cada uno de estos exocometas, tales como la forma y la orientación de la órbita y la distancia a la estrella.

Este análisis único de varios centenares de exocometas en un solo sistema exoplanetario, reveló la presencia de dos familias distintas de exocometas: una familia de exocometas viejos, cuyas órbitas están controladas por un planeta masivo (Beta Pictoris b), y otra familia, probablemente derivada de la reciente ruptura de uno o varios objetos más grandes. En el Sistema Solar también existen diferentes familias de cometas.

Los exocometas de la primera familia tienen diversos tipos de órbitas y muestran una actividad bastante débil, con bajas tasas de producción de gas y polvo. Esto sugiere que estos cometas han agotado sus suministros de hielo al haber pasado numerosas veces cerca de Beta Pictoris. Los exocometas de la segunda familia son mucho más activos y también se encuentran en órbitas casi idénticas. Esto sugiere que todos los miembros de la segunda familia tienen el mismo origen: probablemente, la descomposición de un objeto más grande cuyos fragmentos están dando vueltas alrededor de la estrella Beta Pictoris.

Las observaciones detalladas de los exocometas de Beta Pictoris nos dan pistas para ayudarnos a comprender qué procesos tienen lugar en este tipo de sistema planetario joven y qué ocurría en el Sistema Solar poco después de su formación.

El estudio “Two families of exocomets in the β Pictoris system” fue publicado en la edición del 23 de octubre de 2014 de la revista Nature.

Fuente: ESO