julio 25, 2021

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Los astrónomos confirman el descubrimiento de un disco de formación lunar alrededor de un exoplaneta joven

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Interpretación artística del disco circumplanetario.
Gif: ESO / L. Calçada, ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / Benisty et al./Gizmodo

Hace dos años, los astrónomos vieron un aparente disco circumplanetario alrededor de un planeta fuera de nuestro sistema solar, pero no podían estar seguros. Las observaciones posteriores ahora muestran que tenían razón, en un descubrimiento que podría mejorar nuestra comprensión de las exolunas y cómo se forman en los sistemas estelares emergentes.

El protoplaneta PDS70c tiene un disco circumplanetario, según el nuevo investigar publicado en The Astrophysical Journal Letters. Los científicos han pensado mucho en investigar publicado hace dos años, pero no pudieron distinguir el disco de su entorno circundante, lo que generó dudas. Las observaciones de seguimiento realizadas por el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) en Chile fueron fundamentales para la confirmación.

“Nuestras observaciones de ALMA se tomaron con una resolución tan exquisita que pudimos identificar claramente que el disco está asociado con el planeta y podemos limitar su tamaño por primera vez”, explicó la astrónoma Myriam Benisty en un comunicado. Benisty, quien dirigió el estudio, es investigador de la Universidad de Grenoble, Francia, y de la Universidad de Chile.

En el centro, el disco circumplanetario que rodea al protoplaneta gigante.  El anillo circunestelar más grande domina la parte derecha de la imagen de ALMA.

En el centro, el disco circumplanetario que rodea al protoplaneta gigante. El anillo circunestelar más grande domina la parte derecha de la imagen de ALMA.
Imagen: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / Benisty et al.

Al observar el sistema en luz submilimétrica (una longitud de onda estacionada entre el microondas y la parte infrarroja del espectro), el equipo pudo confirmar la presencia de grandes cantidades de polvo en la órbita del PDS70c. El disco, si se encuentra en nuestro sistema solar, se extendería desde el centro del Sol hasta una distancia un poco más allá de la órbita de la Tierra.

Este protoplaneta similar a Júpiter, junto con su hermano igualmente gigantesco, PDS70b, está en órbita alrededor de un joven, Estrella de 5 millones de años ubicada a 370 lucesAños terrestres. La propia estrella alberga un disco circunestelar, dentro del cual los dos protoplanetas están absorbiendo material, lo que genera bolsas o cavidades a su alrededor. Tanto PDS70b como PDS70c son gigantes gaseosos, y ambos están lejos de su estrella anfitriona, a distancias de 22 AU y 34 AU, respectivamente. En comparación, Neptune tiene 30 AU de nuestro sol, con 1 AU siendo la distancia media de Tierra al sol.

El disco circumplanetario alrededor de PDS70c es aproximadamente 500 veces más grande que los anillos de Saturno y, como señala el nuevo artículo, la cantidad de masa en este disco puede formar hasta tres exolunas del tamaño de la nuestra. Luna.

El sistema PDS 70 con imagen de ALMA.  Muestra el disco circunestelar en forma de rosquilla alrededor de la estrella anfitriona y el protoplaneta oculto en el lado derecho interno.

El sistema PDS 70 con imagen de ALMA. Muestra el disco circunestelar en forma de rosquilla alrededor de la estrella anfitriona y el protoplaneta escondido en el lado derecho interno.
Imagen: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / Benisty et al.

Curiosamente, la nueva investigación excluye un disco circumplanetario alrededor del PDS70b. Los científicos dicen que su codicioso hermano, PDS70c, no comparte bien y se ha tragado el material de construcción necesario.

“Este sistema”, según Stefano Facchini, coautor del artículo e investigador del Observatorio Europeo Austral, “nos ofrece una oportunidad única para observar y estudiar los procesos de formación de planetas y satélites”.

De hecho, la confirmación de un disco circumplanetario alrededor de PDS70c podría agregar nueva claridad a las teorías en curso sobre las exolunas y cómo se forman. En un escenario posible, los protoplanetas roban masa del disco circunestelar circundante y las burbujas de masa resultantes caen sobre el planeta en formación. Pero algunos trozos de materia permanecen en órbita, aglomerados para formar satélites naturales.

Es un descubrimiento emocionante pero el equipo aún no ha completado el sistema PDS70. Ya están esperando el telescopio extremadamente grande de ESO, que actualmente se está construyendo en el desierto de Atacama en Chile. Con esta herramienta, los astrónomos esperan adquirir escaneos del sistema con una resolución aún mayor. y crear vistas tridimensionales que muestren el movimiento del gas a través del disco circumplanetario.

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