Sun. Jun 26th, 2022

Encontrar planetas en formación es un trabajo difícil pero importante para los astrónomos: solo se han descubierto tres planetas atrapados en el proceso de formación, y el más reciente de ellos se encontró hace solo unas semanas. Evan Rich, investigador postdoctoral de la Universidad de Michigan, sugiere que en lugar de buscar la formación de planetas individuales, los astrónomos podrían tener más suerte buscando los entornos probables en los que se forman. Al hacer precisamente eso, Rich y un equipo de astrónomos descubrieron que los sistemas con estrellas de menos de tres masas solares tienen más probabilidades de tener anillos grandes compuestos de pequeños granos de polvo, de aproximadamente una micra de tamaño, indicaciones potenciales de formación de planetas, que estrellas más grandes y puede haber descubierto un nuevo planeta alrededor de una estrella muy joven. Rich presentará sus hallazgos, recopilados en el primer documento de resumen producido a partir de una encuesta llamada Gemini-Large Imaging with GPI Herbig/T-tauri Survey, o Gemini-LIGHTS, en la reunión anual de la Sociedad Astronómica Estadounidense este mes. Su estudio también ha sido aceptado para su publicación en el Astronomical Journal. “Resulta que encontrar estos planetas en particular es muy, muy difícil”, dijo Rich. “Así que estamos tomando la estrategia de observar el material en sí mismo en lugar del planeta. “¿Cuál es el entorno de formación del planeta? ¿Cuáles son las dinámicas? ¿Cómo diferencian estos entre una estrella de masa muy baja en comparación con una estrella de masa muy alta? ¿La temperatura de la estrella tiene un efecto sobre el disco? Uno de los objetivos finales es cuestionar cómo todos estos parámetros afectan la formación de planetas”. Rich y su equipo de investigación utilizaron el Telescopio Gemini Sur en Chile para observar estrellas más masivas que el sol y estudiar cómo la formación de planetas aquí podría ser diferente. Específicamente “, el equipo usó Gemini Planet Imager para ver los objetos en luz infrarroja, o luz ligeramente más roja de lo que nuestros ojos pueden ver. Los astrónomos también observaron estas estrellas en luz polarizada para buscar material tenue, como polvo, junto a las estrellas. “El material que estamos viendo es a veces un millón de veces más tenue que la estrella misma, y ​​el uso de estos procesos nos permite ver ese material tenue alrededor de estrellas muy brillantes”, dijo Rich. “Lo que está sucediendo es que la luz de la estrella se está dispersando en el polvo, como cuando la luz del sol se refleja en la superficie de un estanque”. Lo que ves reflejado en la superficie de un estanque es luz no polarizada, lo que significa que sus ondas de luz vibran en todas direcciones. Po larizar la luz alinea sus vibraciones en un solo plano. De manera similar, cuando la luz de las estrellas se dispersa en los granos de polvo que orbitan alrededor de las estrellas, los astrónomos pueden distinguir entre la luz no polarizada de la estrella y la luz no polarizada del polvo, y pueden permitirles observar los granos de polvo en este disco protoplanetario. “De alguna manera, esto es como usar gafas de sol polarizadas, pero en lugar de usar las gafas para suprimir la luz dispersa, la usamos para mejorarla”, dijo el coautor John Monnier, profesor de astronomía de la UM. Los astrónomos tomaron imágenes de 44 objetivos y detectaron algún tipo de polvo alrededor del 80% de ellos. El equipo lanzó una galería que muestra una gama de diferentes morfologías que informan a los investigadores sobre la dinámica que ocurre dentro del propio disco. “Es realmente increíble que estemos en un punto en la astronomía en el que no solo podemos obtener imágenes de discos de formación de planetas alrededor de estrellas jóvenes, sino que podemos poblar galerías enteras para clasificar y estudiar, reconstruyendo historias de origen planetario”. dijo Alicia Aarnio, profesora asistente de física y astronomía en la Universidad de Carolina del Norte-Greensboro, quien dirigió la selección de objetivos. “La teoría es que cuando se forman los planetas, forman anillos de árboles casi perfectos saliendo del sol”, dijo Rich. “Creemos que si ves anillos y huecos en el disco de polvo, podría haber planetas”. El equipo ha descubierto hasta ahora que solo los sistemas con estrellas de menos de tres masas solares tienen estos anillos. Las estrellas por encima de las masas solares no parecen tener los mismos anillos, y dado que estos anillos son una señal potencial de la formación de planetas, esto podría ser un buen indicador de dónde y cómo se están formando los planetas. Los investigadores también vieron un patrón en las estrellas sin polvo. “Fue sorprendente ver que la presencia de incluso un pequeño compañero de una estrella anfitriona, como una enana marrón, redujo drásticamente los signos de formación planetaria en curso”, Monnier. Este hallazgo refuerza la idea de que las estrellas binarias cercanas parecen formar planetas con menos frecuencia que las estrellas individuales, un resultado propuesto por primera vez para explicar los datos del Telescopio Espacial Kepler. El equipo encontró una gran cantidad de objetos en órbita alrededor de las estrellas, incluidas tres enanas marrones y un candidato a compañero de masa planetaria justo afuera de un sistema de disco de formación de planetas, llamado V1295 Aql. Este objeto parece tener unas 13 veces la masa de Júpiter, lo que lo coloca justo en el límite entre lo que se considera un planeta o lo que se considera una estrella enana marrón. Si las observaciones futuras confirman su órbita, sería uno de los pocos exoplanetas conocidos alrededor de estrellas masivas. “Los anillos de polvo, los huecos y los brazos espirales vistos por Gemini nos dicen cómo y cuándo se forman los planetas en tiempo real. Con simulaciones más precisas y nuevos telescopios como el Telescopio Espacial James Webb y el Telescopio Extremadamente Grande, nos estamos concentrando en el ingredientes clave para comprender cómo se formó nuestro sistema solar”, dijo Jaehan Bae, teórico de la formación de planetas y ex becario postdoctoral y Ph.D. estudiante de la UM, que ahora es profesor asistente de astronomía en la Universidad de Florida. Las observaciones del equipo de investigación se realizaron en el Observatorio Internacional Gemini, un programa del NOIRLab de la Fundación Nacional de Ciencias. Rich y Monnier reconocen el apoyo de la División de Ciencias Astronómicas de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF AST) 1830728. El coautor Aarnio reconoce el apoyo de NSF AST-1311698. El coautor Stefan Kraus, profesor de astrofísica en la Universidad de Exeter y ex becario de investigación de la UM, reconoce el apoyo de una Subvención Consolidadora del Consejo Europeo de Investigación, acuerdo ID 101003096.

By Sebastian Jimenez

Si hubiera una ciencia basada en el código binario, sería su principal devoto. Dame juegos y circuitos y me harás feliz. Residiendo en Sevilla.