Fotografías de un joven sistema solar ayudan a revelar cómo se forman los planetas

Una mirada de cerca de los remolinos de nubes de gas y polvo alrededor de estrellas jóvenes ha dado a los astrónomos una nueva visión de cómo se forman los sistemas solares y sus planetas.

Litio ardiendo dentro de una estrella.

Después de que las estrellas nacen por lo general conservan restos de nubes de material sobrante a su alrededor que se condensa en anillos llamados discos protoplanetarios. Con el tiempo, el gas y el polvo de estos discos se agrupan bajo la fuerza de la gravedad para construir planetas.
En el nuevo estudio, los astrónomos observaron un grupo de incipientes sistemas solares con un detalle sin precedente, al combinar la luz recogida por los dos telescopios Keck en Mauna Kea, Hawai. Esto les permitió alcanzar la extremadamente alta resolución necesaria para observar los procesos que ocurren en el borde entre una estrella a 500 años-luz de la Tierra y su disco circundante de gas y polvo.
La vista, dijeron los científicos, es comparable a estar de pie en una azotea en Tucson, Arizona, y tratar de observar una hormiga mordisqueando un grano de arroz en el Central Park de Nueva York, en la otra punta de los Estados Unidos.
"Hemos sido capaces de llegar muy, muy cerca de la estrella y mirar justo en la zona entre el disco protoplanetario rico en gas y la estrella", dijo el investigador principal Joshua Eisner, astrónomo de la Universidad de Arizona.
Los investigadores observaron 15 estrellas jóvenes con discos protoplanetarios en nuestra Vía Láctea. Todas las estrellas tenían entre la mitad y 10 veces la masa del Sol.
Los astrónomos fueron capaces de distinguir entre el gas -en su mayoría átomos de hidrógeno- y el polvo en los discos para analizar lo que estaba pasando en estos sistemas solares en ciernes, de unos pocos millones de años.
"Estos discos tendrán unos pocos millones de años más", dijo Eisner. "En ese momento, los primeros planetas, gigantes gaseosos similares a Júpiter y Saturno, se pueden formar usando una gran cantidad de material del disco".
Los científicos piensan que los planetas gaseosos gigantes se forman rápidamente en sólo unos pocos millones de años. Después de que estos gigantes utilicen la mayor parte del gas en el disco, el polvo y la roca sobrante se agrupan para formar los planetas rocosos terrestres, como la Tierra, Marte y Venus.
Las nuevas observaciones también podrían ayudar a los astrónomos a comprender cómo las estrellas aumentan de tamaño al absorber parte del gas de sus discos circundantes.
Los científicos creen que las estrellas incorporan esta materia de dos maneras. En un método, el gas va directamente hacia la superficie de la estrella, y luego se incorpora al cuerpo de esta.
En otro mecanismo, el poderoso campo magnético de una estrella puede expulsar el material circundante, creando un espacio vacío entre la estrella y su disco. Los átomos del disco se pueden acelerar a lo largo de las líneas de campo magnético en la estrella.
"Una vez atrapado en el campo magnético de la estrella, el gas se canaliza a lo largo de las líneas de campo arqueándose por encima y por debajo del plano del disco", explicó Eisner. "El material se estrella en las regiones polares de la estrella a altas velocidades".
Los investigadores detallarán sus hallazgos en un próximo número de la revista Astrophysical Journal.
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