26 Dic Hubble detecta colisiones de planetesimales en Fomalhaut
Un equipo de científicos, utilizando el Telescopio Espacial Hubble, ha observado por primera vez colisiones de planetesimales en el sistema de la estrella Fomalhaut, lo que constituye un importante hito en la historia de la astronomía observacional.
El sistema de Fomalhaut parece encontrarse en una agitación dinámica, similar a la que experimentó nuestro sistema solar durante los primeros cientos de millones de años tras su formación.
«Es, sin duda, la primera vez que veo aparecer de la nada un punto de luz en un sistema exoplanetario», afirma el investigador principal Paul Kalas, de la Universidad de California en Berkeley. «No aparece en ninguna de nuestras imágenes anteriores del Hubble, lo que significa que acabamos de presenciar una colisión violenta entre dos objetos masivos y una enorme nube de escombros, resultado directo de colisiones de planetesimales en Fomalhaut, distinta a cualquier cosa que exista hoy en nuestro sistema solar».
El sistema Fomalhaut
Situada a tan solo 25 años luz de la Tierra, Fomalhaut es una de las estrellas más brillantes del cielo nocturno.
Ubicada en la constelación de Piscis Austrinus, o Pez Austral, Fomalhaut es más masiva y luminosa que el Sol y está rodeada por varios cinturones de escombros polvorientos, donde tienen lugar estas colisiones de planetesimales.
En 2008, un grupo de científicos utilizó el Hubble para identificar un planeta candidato alrededor de Fomalhaut, convirtiéndose este sistema en el primero en el que se detectó un posible planeta mediante observaciones en luz visible.
Ese objeto, denominado Fomalhaut b, parece ahora ser una nube de polvo que los científicos habían confundido con un planeta, producto de colisiones de planetesimales en Fomalhaut.
En observaciones más recientes, los astrónomos identificaron un segundo punto de luz en una región similar del sistema, al que denominaron «fuente circunestelar 2» o «cs2», mientras que el primero pasó a conocerse como «cs1».
Las misteriosas colisiones de planetesimales en Fomalhaut
Por qué los astrónomos ven estas dos nubes de escombros tan próximas entre sí sigue siendo un misterio. Si las colisiones de planetesimales en Fomalhaut fueran completamente aleatorias, cs1 y cs2 deberían aparecer en ubicaciones no relacionadas.
Sin embargo, ambas se encuentran muy cerca entre sí, alineadas a lo largo de la región interna del disco exterior de escombros del sistema. Otro enigma es la corta escala temporal en la que se han observado estos eventos.
«La teoría previa sugería que debería producirse una colisión cada 100.000 años o más. Aquí, en apenas 20 años, hemos observado dos episodios claros de colisiones de planetesimales en Fomalhaut», explica Kalas.
Las colisiones son un proceso fundamental en la evolución de los sistemas planetarios, pero rara vez pueden observarse de forma directa.
«El aspecto más relevante de estas colisiones de planetesimales en Fomalhaut es que permiten estimar tanto el tamaño de los cuerpos implicados como su abundancia en el disco», señala Mark Wyatt, de la Universidad de Cambridge. «Nuestros cálculos indican que los planetesimales destruidos tenían unos 30 kilómetros de tamaño y que existen alrededor de 300 millones de objetos similares orbitando en el sistema de Fomalhaut».
«Este sistema actúa como un laboratorio natural para estudiar las colisiones de planetesimales, lo que nos proporciona información clave sobre su composición y su proceso de formación», añade Wyatt.
Un desafío para futuras misiones
La naturaleza transitoria de estas nubes de polvo generadas por colisiones de planetesimales en Fomalhaut plantea un desafío para las futuras misiones espaciales dedicadas a la observación directa de exoplanetas, ya que pueden confundirse con planetas reales.
«Fomalhaut cs2 se observa exactamente como si fuese un planeta extrasolar que refleja la luz de su estrella», indica Kalas. «El estudio previo de cs1 demostró que una gran nube de polvo originada por colisiones de planetesimales puede imitar la apariencia de un planeta durante años».
Mirando al futuro
Kalas y su equipo dispondrán de tiempo de observación adicional con el Hubble para seguir la evolución de cs2 durante los próximos tres años.
Analizarán cómo cambian su brillo, forma y órbita como consecuencia de nuevas colisiones de planetesimales en Fomalhaut o de interacciones con el disco de escombros circundante.
Además, el equipo utilizará el instrumento NIRCam del Telescopio Espacial James Webb para estudiar cs2 en el infrarrojo.
Estas observaciones permitirán caracterizar con mayor detalle los restos producidos por las colisiones de planetesimales en Fomalhaut, incluyendo el tamaño de los granos de polvo, su composición e incluso la posible presencia de hielo de agua.
Hubble y Webb son actualmente los únicos observatorios capaces de ofrecer este tipo de análisis complementario, esencial para comprender la rápida evolución del sistema de Fomalhaut y el papel clave que desempeñan las colisiones de planetesimales en la formación de sistemas planetarios.
Fuente: Hubble sees asteroids colliding at nearby star for first time
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