Tecnociencia

Detectado un disco formador de lunas alrededor de un exoplaneta

Utilizando el Atacama Large Millimetre/submillimeter Array (ALMA), del que el Observatorio Europeo Austral (ESO) es socio, la comunidad astronómica ha detectado inequívocamente, y por primera vez, la presencia de un disco alrededor de un planeta fuera de nuestro Sistema Solar. Las observaciones arrojarán nueva luz sobre cómo se forman las lunas y los planetas en los sistemas estelares jóvenes.

La investigacióntra presenta una clara detección de un disco en el que podrían estar formándose satélites. Las observaciones con ALMA se obtuvieron a una resolución tan exquisita que pudimos identificar claramente que el disco está asociado con el planeta y se pudo restringir su tamaño por primera vez.

El disco en cuestión, llamado disco circumplanetario, rodea al exoplaneta PDS 70c, uno de los dos planetas gigantes similares a Júpiter que orbitan a una estrella que se encuentra a casi 400 años luz de distancia. La comunidad astronómica ya había detectado antes indicios de la presencia de un disco “formador de lunas” alrededor de este exoplaneta, pero, como no podían distinguir claramente el disco de su entorno circundante, no han podido confirmar su detección hasta ahora.

Además, con la ayuda de ALMA, Benisty y su equipo descubrieron que el disco tiene aproximadamente el mismo diámetro que la distancia que hay entre nuestro Sol y la Tierra, y suficiente masa como para formar hasta tres satélites del tamaño de la Luna.

Pero los resultados no solo son clave para descubrir cómo surgen las lunas. Estas nuevas observaciones también son extremadamente importantes para probar teorías sobre formación de planetas que no se han podido corroborar hasta ahora.

Los planetas se forman en discos polvorientos alrededor de estrellas jóvenes, horadando huecos a medida que engullen el material de este disco circunestelar que les permite crecer. En este proceso, un planeta puede adquirir su propio disco circumplanetario, que contribuye al crecimiento del planeta regulando la cantidad de material que cae sobre él. Al mismo tiempo, el gas y el polvo del disco circumplanetario pueden unirse en cuerpos cada vez más grandes a través de múltiples colisiones, lo que finalmente conduce al nacimiento de lunas.

Pero la comunidad astronómica aún no entienden por completo los detalles de estos proceso; todavía no está claro cuándo, dónde y cómo se forman los planetas y las lunas.

Hasta ahora se han encontrado más de 4000 exoplanetas, pero todos han sido detectados en sistemas maduros. PDS 70b y PDS 70c, que forman un sistema que recuerda al par Júpiter-Saturno, son los dos únicos exoplanetas detectados hasta ahora que aún están en proceso de formación.

“Por lo tanto, este sistema ofrece una oportunidad única para observar y estudiar los procesos de formación de planetas y satélites.

PDS 70b y PDS 70c, los dos planetas que componen el sistema, fueron descubiertos por primera vez utilizando el Very Large Telescope (VLT) de ESO en 2018 y 2019 respectivamente, y dada su naturaleza única se han observado con otros telescopios e instrumentos muchas veces desde entonces.

Ahora, las últimas observaciones de alta resolución de ALMA, han permitido a la comunidad astronómica obtener más información sobre el sistema. Además de confirmar la detección del disco circumplanetario alrededor de PDS 70c y estudiar su tamaño y masa, descubrieron que PDS 70b no muestra evidencia clara de tener este tipo de disco, lo que indica que PDS 70c consumió toda la materia polvorienta que se encontraba en su lugar de nacimiento.

Fuente: NASA

Imagen de cabecera: fotografía tomada con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), que muestra una imagen de amplio campo (izquierda) y una ampliación (derecha) del disco lunar que rodea a PDS 70c, un planeta joven similar a Júpiter a casi 400 años luz de distancia. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al