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Miércoles 13 junio de 2018 | Publicado a las 11:24
ALMA descubre un trío de planetas jóvenes alrededor de una estrella recién nacida
Publicado por: Camilo Suazo La información es de: Comunicado de Prensa
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Dos equipos independientes de astrónomos han utilizado el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para obtener pruebas convincentes de que hay tres jóvenes planetas orbitando alrededor de la estrella HD 163296.

Usando una nueva t√©cnica de b√ļsqueda de planetas, los astr√≥nomos identificaron tres perturbaciones en el disco de gas que hay alrededor de la joven estrella: se trata de la evidencia m√°s fuerte hallada hasta el momento de que est√° siendo orbitada por tres planetas reci√©n formados. Son considerados los primeros planetas descubiertos con ALMA.

ALMA ha transformado nuestra comprensión de los discos protoplanetarios, las fábricas de planetas cargadas de polvo y gas que rodean a estrellas jóvenes. Los anillos y los huecos de estos discos proporcionan interesantes indicios de la presencia de protoplanetas. Sin embargo, otros fenómenos también podrían explicar estas características.

Pero ahora, usando una nueva t√©cnica de b√ļsqueda de planetas que identifica patrones inusuales en el flujo de gas dentro de un disco de formaci√≥n de planetas alrededor de una estrella joven, dos equipos de astr√≥nomos han confirmado, de manera independiente, la existencia de diferentes caracter√≠sticas distintivas que se√Īalan la presencia de planetas reci√©n formados orbitando a una estrella muy joven.

La siguiente imagen de amplio campo muestra los alrededores de la joven estrella HD 163296 en la rica constelación de Sagitario (el arquero). Esta fotografía fue creada a partir de imágenes que forman parte del sondeo Digitized Sky Survey 2. HD 163296 es la estrella azulada brillante del centro.

ESO/Digitized Sky Survey 2; Agradecimientos a Davide De Martin
ESO/Digitized Sky Survey 2; Agradecimientos a Davide De Martin

‚ÄúMedir el flujo de gas dentro de un disco protoplanetario nos proporciona mucha m√°s seguridad sobre la presencia de planetas alrededor de una estrella joven‚ÄĚ, afirm√≥ Christophe Pinte, de la Universidad de Monash (Australia) y autor principal de uno de los dos art√≠culos.

‚ÄúEsta t√©cnica ofrece una prometedora nueva v√≠a para comprender c√≥mo se forman los sistemas planetarios‚ÄĚ, agreg√≥.

Para hacer sus respectivos descubrimientos, cada equipo analiz√≥ observaciones de ALMA de HD 163296, una joven estrella situada a unos 330 a√Īos luz de la Tierra, en la constelaci√≥n de Sagitario (el arquero).

Esta estrella tiene casi dos veces la masa del Sol, pero solo 4 millones de a√Īos de edad (una mil√©sima parte de la edad del Sol).

‚ÄúAnalizamos el movimiento localizado a peque√Īa escala del gas en los discos protoplanetarios de la estrella. Este nuevo enfoque podr√≠a descubrir algunos de los planetas m√°s peque√Īos de nuestra galaxia, todo gracias a las im√°genes de alta resoluci√≥n de ALMA‚ÄĚ, dijo Richard Teague, astr√≥nomo de la Universidad de Michigan y autor principal del segundo art√≠culo.

ESO, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); A. Isella; B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)
ESO, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); A. Isella; B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

En lugar de centrarse en el polvo del interior del disco, del cual se obtuvieron imágenes muy definidas gracias a observaciones anteriores de ALMA, los astrónomos estudiaron el gas de monóxido de carbono (CO) repartido por el disco.

Las moléculas de CO emiten una luz muy peculiar en la longitud de onda milimétrica, un rango que ALMA puede observar con gran detalle. Sutiles cambios en la longitud de onda de esta luz debido al efecto Doppler revelaron los movimientos del gas en el disco.

El equipo dirigido por Teague identificó dos planetas situados aproximadamente a 12.000 millones y 21.000 millones de kilómetros de la estrella. El otro equipo, liderado por Pinte, identificó un planeta a aproximadamente 39.000 millones de kilómetros de la estrella.

Los dos equipos utilizaron variantes de la misma t√©cnica, que busca anomal√≠as en el flujo del gas (seg√ļn revelan los cambios en las longitudes de onda de la emisi√≥n de CO), lo cual indica que el gas est√° interactuando con un objeto masivo.

La t√©cnica utilizada por Teague, que deriv√≥ variaciones promedio en el flujo de gas muy peque√Īas (un peque√Īo porcentaje), revel√≥ el impacto de varios planetas en los movimientos de gas cerca de la estrella. La t√©cnica utilizada por Pinte, que mide el flujo del gas de forma m√°s directa, se adapta mejor al estudio de la parte externa del disco. Permiti√≥ a los autores localizar con mayor precisi√≥n el tercer planeta, pero se limita a grandes desviaciones del flujo, mayores que un 10%.

Esta imagen muestra parte del conjunto de datos de ALMA en una longitud de onda y revela un claro ‚Äúestrechamiento‚ÄĚ en el material, que indica claramente la presencia de uno de los planetas. El lugar donde se predice la ubicaci√≥n del planeta est√° marcado con un punto azul.

ESO, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
ESO, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

En ambos casos, los investigadores identificaron las √°reas donde el flujo del gas no coincide con su entorno, algo parecido a los remolinos que se forman alrededor de una roca en un r√≠o. Analizando cuidadosamente ese movimiento, pod√≠an ver claramente la influencia de cuerpos planetarios con masas similares a la de J√ļpiter.

‚ÄúEl nivel de precisi√≥n es impresionante‚ÄĚ, celebra el coautor Til Birnstiel, del University Observatory Munich. En un sistema donde el gas gira a unos 5 kil√≥metros por segundo, ALMA detect√≥ cambios de velocidad de tan solo algunos metros por segundo. ‚ÄúEsto nos permite encontrar diminutas diferencias con respecto a la rotaci√≥n normal esperada en un disco‚ÄĚ, explica Teague. Los planetas cambian la densidad del gas cerca de sus √≥rbitas, lo que altera la presi√≥n del gas y provoca estos cambios de velocidad.

Esta nueva t√©cnica permite a los astr√≥nomos hacer una estimaci√≥n m√°s precisa de las masas protoplanetarias y es menos probable obtener falsos positivos. ‚ÄúEstamos poniendo a ALMA en la vanguardia del campo de la detecci√≥n de planetas‚ÄĚ, afirma el coautor Ted Bergin, de la Universidad de Michigan.

‚ÄúMuchas veces, en la ciencia, las ideas resultan ser equivocadas y las suposiciones se desmienten. Este es uno de esos casos donde los resultados son mucho m√°s alentadores de lo que me hab√≠a imaginado‚ÄĚ, comenta Birnstiel.

Ambos equipos seguirán refinando este método y lo aplicarán en otros discos, donde esperan entender mejor cómo se forman las atmósferas y qué elementos y moléculas participan en el proceso de nacimiento de un planeta.

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