Ondas misteriosas hacen carreras en un disco de formación de planetas

Imágenes del disco que rodea a AU Microscopii obtenidas con el Very Large Telescope y el telescopio Hubble. Crédito: ESO, NASA & ESA.

AU Microscopii, o AU Mic, para abreviar, es una joven estrella cercana rodeada por un gran disco de polvo. Estudiar estos discos de desechos pueden proporcionar valiosas pistas acerca de cómo se crean los planetas, ya que estos se forman en estos discos.

Los astrónomos han estado buscando cualquier cosa que sugiriera la presencia de zonas grumosas o deformadas en el disco de AU Mic, ya que tales signos pueden indicarnos la ubicación de posibles planetas. Y en 2014, gracias a las capacidades del nuevo instrumento SPHERE de ESO (instalado en el Very Large Telescope), con gran capacidad para hacer imágenes de alto contraste, descubrieron algo insólito.

“Nuestras observaciones han mostrado algo inesperado. Las imágenes de SPHERE muestran un conjunto de características inexplicables en el disco que tienen una estructura en forma de arco o de onda, algo totalmente diferente a todo lo que se había observado antes”, explica Anthony Boccaletti del Observatorio de París (Francia), autor principal del artículo científico.

Las nuevas imágenes muestran cinco arcos en forma de onda a distancias diferentes de la estrella, que recuerdan a ondas en el agua. Tras detectar este fenómeno en los datos de SPHERE, el equipo recurrió a imágenes anteriores del disco tomadas en 2010 y 2011 por el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA, para ver si también era visible en ellas. No sólo fueron capaces de identificar las ondas en las anteriores imágenes del Hubble, sino que también descubrieron que había cambiado con el tiempo. Resulta que estas ondas se mueven, ¡y muy rápido!

“Reprocesamos imágenes de los datos de Hubble y al final obtuvimos información suficiente como para seguir el movimiento de este extraño fenómeno durante un período de cuatro años. Haciendo esto, descubrimos que los arcos se están alejando de la estrella ¡a velocidades de hasta 40.000 kilómetros por hora!”, explica el miembro del equipo Christian Thalmann (ETH Zúrich, Suiza).

Las ondas más alejadas de la estrella parecen moverse más rápidamente que las que están más cerca. Al menos tres de las formas de arco se están moviendo tan rápido que bien podría estar escapando de la atracción gravitatoria de la estrella. Unas velocidades tan altas descartan la posibilidad de que se trate de un fenómeno característico de un disco convencional causado por objetos, como planetas, que perturban el material del disco mientras que orbitan la estrella. Debe haber habido algo más involucrado para generar esa velocidad en las ondas y hacer que se muevan tan rápidamente, lo que significa que son una señal de algo verdaderamente inusual.

“Todo lo relacionado con este hallazgo es bastante sorprendente”, comenta el coautor Carol Grady, de Eureka Scientific (EE.UU.). “Y dado que nada de esto ha sido observado o predicho teóricamente con anterioridad, sólo podemos hacer hipótesis sobre de qué se trata, qué estamos viendo y cómo surgió”.

El equipo no puede decir con certeza qué causó estas misteriosas ondas alrededor de la estrella. Pero han considerado y descartado una serie de fenómenos para explicarlo, incluyendo la colisión de dos objetos raros y masivos parecidos a asteroides liberando grandes cantidades de polvo y ondas espirales provocadas por inestabilidades en la gravedad del sistema.

Pero hay otras ideas que han tenido en cuenta y que parecen ser más prometedoras.

“Una explicación para la extraña estructura las relaciona con las llamaradas de la estrella. AU Mic es una estrella con alta actividad en cuanto a fulguraciones; a menudo desprende enormes y repentinas ráfagas de energía desde o cerca de su superficie. Una de esas llamaradas quizás pudo haber disparado algo en uno de los planetas –si es que hay planetas–, como una extracción violenta de material que ahora podría estar propagándose a través del disco, propulsado por la fuerza de la llamarada”, explica el autor Glenn Schneider, del Observatorio de Steward (EE.UU.).

El equipo planea seguir observando el sistema AU Mic con SPHERE y otras instalaciones, incluyendo ALMA, para tratar de entender qué está sucediendo. Pero, por ahora, estas curiosas ondas siguen siendo un misterio sin resolver.

El estudio “Fast-Moving Structures in the Debris Disk Around AU Microscopii” fue publicado el 8 de octubre de 2015 en la revista Nature.

Fuente: ESO