17 Jul Detectan el inicio de la formación de planetas en otra estrella

Un equipo internacional de astrónomos ha logrado, por primera vez, identificar el momento justo del comienzo de la formación de planetas alrededor de una estrella más allá del Sol. Este hallazgo ha sido posible gracias al uso conjunto de los telescopios ALMA y James Webb.

De este modo, el equipo ha observado la creación de las primeras partículas del material que forma los planetas: minerales calientes que apenas han comenzado a solidificarse.

Un sistema protoplanetario similar al Sol

Este hallazgo marca la primera vez que se identifica un sistema planetario en una etapa tan temprana de su formación de planetas y abre una ventana al pasado de nuestro propio Sistema Solar.

«Por primera vez, hemos identificado el momento más temprano en que se inicia la formación de planetas alrededor de una estrella distinta del Sol», afirma Melissa McClure, profesora en la Universidad de Leiden (Países Bajos) y autora principal del nuevo estudio.

La coautora Merel van ‘t Hoff, profesora en la Universidad Purdue (EE. UU.), compara sus hallazgos con «una imagen del Sistema Solar bebé», y añade: «Estamos viendo un sistema que se parece a cómo era nuestro Sistema Solar cuando apenas comenzaba a formar planetas».

Este sistema planetario en gestación está surgiendo alrededor de HOPS-315, una proto-estrella, o estrella bebé, situada a unos 1.300 años luz de nosotros, análoga al joven Sol.

Alrededor de este tipo de estrellas, los astrónomos suelen observar discos de gas y polvo conocidos como «discos protoplanetarios», que son los lugares de nacimiento de nuevos planetas y donde ocurre la formación de planetas.

Aunque ya se habían detectado discos jóvenes que contienen planetas recién nacidos y masivos, similares a Júpiter, McClure señala: «Siempre hemos sabido que las primeras partes sólidas de los planetas, o “planetesimales”, deben formarse mucho antes, en etapas más tempranas de la formación de planetas».

Los primeros planetesimales

En nuestro Sistema Solar, el primer material sólido que se condensó se encuentra atrapado en meteoritos antiguos. Los astrónomos datan estos meteoritos primordiales para determinar cuándo comenzó el reloj de la formación de planetas en el Sistema Solar.

Estos meteoritos están repletos de minerales cristalinos que contienen monóxido de silicio (SiO), los cuales pueden condensarse a las altísimas temperaturas presentes en los discos planetarios jóvenes.

Con el tiempo, estos sólidos recién condensados se agrupan, sembrando las bases para la formación de planetas a medida que aumentan en tamaño y masa.

Los primeros planetesimales de kilómetros de tamaño que se formaron en el Sistema Solar, y que luego dieron lugar a planetas como la Tierra o el núcleo de Júpiter, surgieron justo después de la condensación de estos minerales cristalinos.

Con este nuevo descubrimiento, los astrónomos han hallado evidencias de que estos minerales calientes están comenzando a condensarse en el disco que rodea a HOPS-315.

Sus resultados muestran que el SiO está presente en estado gaseoso alrededor de la estrella bebé, así como en estos minerales cristalinos, lo que indica que apenas está comenzando a solidificarse.

«Este proceso nunca se había observado antes en un disco protoplanetario, ni en ningún otro lugar fuera de nuestro Sistema Solar», afirma el coautor del estudio Edwin Bergin, profesor en la Universidad de Míchigan (EE. UU.).

HOPS-315, un excelente análogo de nuestro Sistema Solar

El Telescopio Espacial James Webb, un proyecto conjunto de las agencias espaciales de EE. UU., Europa y Canadá, identificó por primera vez la señal de la existencia de estos minerales en el sistema HOPS-315.

Sin embargo, para determinar la procedencia exacta de estas señales, el equipo observó el sistema con ALMA, el «Atacama Large Millimeter/submillimeter Array», operado por ESO junto con socios internacionales en el desierto de Atacama (Chile).

Gracias a estos datos, el equipo determinó que las señales químicas procedían de una pequeña región del disco alrededor de la estrella, equivalente a la órbita del cinturón de asteroides en el Sistema Solar.

«Estamos viendo estos minerales en este sistema extrasolar en la misma ubicación que donde los observamos en los asteroides del Sistema Solar», señala el coautor Logan Francis, investigador posdoctoral en la Universidad de Leiden.

Por ello, el disco de HOPS-315 ofrece un excelente análogo para estudiar nuestra propia historia cósmica y los orígenes de la formación de planetas.

Como afirma van ‘t Hoff: «Este sistema es uno de los mejores que conocemos para estudiar algunos de los procesos que ocurrieron en nuestro Sistema Solar». También brinda a los astrónomos una nueva oportunidad para investigar las fases iniciales de la formación de planetas, actuando como un sustituto de los sistemas solares recién nacidos en toda la galaxia.

Elizabeth Humphreys, astrónoma de ESO y gestora del Programa Europeo de ALMA, que no participó en el estudio, comenta: «Me impresionó mucho este estudio, que revela una etapa muy temprana de la formación de planetas. Sugiere que HOPS-315 puede utilizarse para comprender cómo se formó nuestro propio Sistema Solar. Este resultado destaca la fuerza combinada del JWST y ALMA para explorar discos protoplanetarios».

Fuente: For the first time, astronomers witness the dawn of a new solar system