Las estrellas pueden ser madres tardías

Disco protoplanetario © Crédito: NASA/ESA/JPL

Artículo publicado el 30 de enero de 2013 en ESA

Usando las capacidades únicas del observatorio espacial Herschel de la ESA, los astrónomos han ‘pesado’ con precisión el disco de una estrella, encontrando que aún tiene suficiente masa para generar 50 planetas del tamaño de Júpiter, varios millones de años después de que la mayor parte del resto de estrellas hayan dejado de crear planetas.

Los discos protoplanetarios contienen toda la materia prima para formar planetas. Están compuestos, principalmente, de gas frío de hidrógeno molecular, que es muy transparente y, básicamente, invisible.

Normalmente, es mucho más fácil medir la emisión de ‘contaminantes’, tales como la pequeña fracción de polvo mezclado con el gas, u otros constituyentes del gas, para estimar la masa total del disco.

En el pasado, esta técnica ha provocado una incertidumbre significativa en las estimaciones de masa del hidrógeno molecular, pero gracias a la sensibilidad y capacidad de Herschel en la longitud de onda del infrarrojo lejano, los astrónomos han usado un nuevo y más preciso método, usando un pariente cercano del hidrógeno molecular conocido como deuteriuro, o hidrógeno molecular ‘pesado’.

Dado que la proporción de gas de hidrógeno molecular ‘normal’ y ‘pesado’ está extremadamente bien definida gracias a las medidas de nuestra vecindad local solar, este enfoque proporciona un medio de ‘pesar’ la masa total del disco con una precisión diez veces mayor que antes.

Usando esta técnica se detectó una sustancial masa de gas en un disco que rodea a TW Hydrae, una joven estrella a apenas 176 años luz en la constelación de Hydra.

“No esperábamos encontrar tanto gas alrededor de una estrella de 10 millones de años de antigüedad”, dice el Profesor Edwin Bergin de la Universidad de Michigan, autor principal del artículo que se publica en la revista Nature.

“Esta estrella tiene significativamente más masa de la que se requiere para crear nuestro Sistema Solar, y podría fabricar un sistema mucho más exótico, con planetas más masivos que Júpiter”.

Observar un disco tan masivo alrededor de TW Hydrae es inusual para estrellas de esta edad debido a que, en pocos millones de años, la mayor parte del material se incorpora habitualmente a la estrella central o planetas gigantes, o ha sido barrido por los potentes vientos estelares.

“Con una medidas de la masa más refinada, podemos saber más sobre este sistema en términos de capacidad potencial para albergar planetas y la disponibilidad de ingredientes que podrían ser precisos para dar soporte a un planeta con vida”, añade el Profesor Bergin.

De hecho, en un estudio distinto de Herschel, los científicos ya habían identificado a TW Hydrae como una estrella con un disco que contiene suficiente agua para llenar el equivalente a miles de océanos terrestres.

El nuevo método de ‘pesado’ del disco indica que el volumen de materiales disponibles – incluyendo el agua – podría haberse subestimado, en este sistema, y en otros.

Una reevaluación de la masa de los discos alrededor de otras estrellas de distintas edades proporcionará una visión más profunda en el proceso de formación planetaria.

“Puede haber distintos resultados en lo que respecta a la formación de planetas para sistemas de distintas edades”, dice el Profesor Thomas Henning, coautor y miembro del Instituto Max Planck para Astronomía, en Alemania.

“De la misma forma en que las personas que tienen hijos a lo largo de un rango de edades, TW Hydrae parece estar al borde del rango de las estrellas, demostrando que este sistema en concreto puede haber necesitado más tiempo para formar planetas, y podría ser una madre tardía”.

“La detección del hidrógeno molecular pesado se realizó gracias a las nuevas capacidades de observación de Herschel, proporcionando este avance en el pesaje del disco alrededor de esta estrella”, añade Göran Pilbratt, científico del proyecto Herschel de la ESA.

Artículo traducido y posteado en Ciencia Kanija, el original se publicó en el portal de ESA.