Astrónomos observan las secuelas de una colisión planetaria masiva.
El telescopio espacial Hubble ofrece información sobre la naturaleza del exoplaneta Fomalhaut b.
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| Visualización de Fomalhaut y Fomalhaut b. Los datos del telescopio espacial Hubble de la NASA / ESA han revelado una nube de polvo en expansión producida en una colisión entre dos cuerpos grandes que orbitan alrededor de la brillante estrella cercana Fomalhaut. Esta es la primera vez que se produce una imagen de un evento tan catastrófico alrededor de otra estrella. Crédito: ESA / NASA, M. Kornmesser. |
Lo que los astrónomos pensaron que era un planeta más allá de nuestro sistema solar, ahora parece haber desaparecido de la vista. Los astrónomos ahora sugieren que un planeta adulto nunca existió en primer lugar. En cambio, el telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA había observado una nube en expansión de partículas de polvo muy finas causadas por una colisión titánica entre dos cuerpos helados del tamaño de un asteroide que orbitan la estrella brillante Fomalhaut, a unos 25 años luz de la Tierra.
"El sistema Fomalhaut es el laboratorio de pruebas definitivo para todas nuestras ideas sobre cómo evolucionan los exoplanetas y los sistemas estelares", dijo George Rieke, del Observatorio Steward de la Universidad de Arizona. “Tenemos evidencia de tales colisiones en otros sistemas, pero nunca se ha observado nada de esta magnitud. Este es un modelo de cómo los planetas se destruyen entre sí."
Anteriormente se creía que el objeto era un planeta, llamado Fomalhaut b, y se anunció por primera vez en 2008 sobre la base de datos tomados en 2004 y 2006. Fue claramente visible en varios años de observaciones de Hubble que lo revelaron como un punto en movimiento. A diferencia de otros exoplanetas con imágenes directas, los acertijos persistentes con Fomalhaut b surgieron desde el principio. El objeto era inusualmente brillante en luz visible, pero no tenía ninguna firma de calor infrarrojo detectable. Los astrónomos propusieron que el brillo adicional provenía de una enorme capa o anillo de polvo que rodeaba el objeto que pudo haber estado relacionado con una colisión. Además, las primeras observaciones de Hubble sugirieron que el objeto podría no estar siguiendo una órbita elíptica, como suelen hacer los planetas.
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| Imagen DSS de Fomalhaut (imagen basada en tierra). Esta imagen muestra Fomalhaut, la estrella alrededor de la cual orbita el planeta recién descubierto. Fomalhaut es mucho más caliente que nuestro Sol, 15 veces más brillante y se encuentra a 25 años luz de la Tierra. Está ardiendo a través del hidrógeno a un ritmo tan furioso que se quemará en solo mil millones de años, el 10% de la vida útil de nuestra estrella. El campo de visión es de 2.7 x 2.9 grados. Crédito: NASA, ESA, y Digitized Sky Survey 2. Reconocimiento: Davide De Martin (ESA / Hubble). |
"Estas colisiones son extremadamente raras, por lo que es un gran problema que realmente podamos ver una", dijo András Gáspár, de la Universidad de Arizona. "Creemos que estábamos en el lugar correcto en el momento adecuado para haber presenciado un evento tan poco probable con el telescopio espacial Hubble".
"Nuestro estudio, que analizó todos los datos de archivo de Hubble disponibles en Fomalhaut b, incluidas las imágenes más recientes tomadas por Hubble, reveló varias características que juntas pintan una imagen de que el objeto del tamaño de un planeta nunca podría haber existido en primer lugar" [1 ] dijo Gáspár.
Las imágenes del Hubble de 2014 mostraron que el objeto había desaparecido, para incredulidad de los astrónomos. Además del misterio, las imágenes anteriores mostraban que el objeto se desvanecía continuamente con el tiempo. "Claramente, Fomalhaut b estaba haciendo cosas que un planeta de buena fe no debería estar haciendo", dijo Gáspár.
La interpretación resultante es que Fomalhaut b no es un planeta, sino una nube que se expande lentamente en el espacio como resultado de una colisión entre dos cuerpos grandes. Los investigadores creen que la colisión ocurrió no mucho antes de las primeras observaciones tomadas en 2004. Por ahora, la nube de escombros, que consiste en partículas de polvo de alrededor de 1 micrón (1/50 del diámetro de un cabello humano), está por debajo del límite de detección de Hubble. Se estima que la nube de polvo se ha expandido a un tamaño mayor que la órbita de la Tierra alrededor de nuestro Sol.
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| Ilustración de la observación del Hubble de la nube de polvo en expansión de Fomalhaut b. Ilustración de las observaciones del telescopio espacial Hubble de la nube de polvo en expansión de Fomalhaut b de 2004 a 2013. La nube se produjo en una colisión entre dos cuerpos grandes que orbitan alrededor de la brillante estrella cercana Fomalhaut. Esta es la primera vez que se produce una imagen de un evento tan catastrófico alrededor de otra estrella. Crédito: NASA, ESA y A. Gáspár y G. Rieke (Universidad de Arizona). |
Igualmente de confuso es que el objeto no está en una órbita elíptica, como se esperaba para los planetas, sino en una trayectoria de escape o trayectoria hiperbólica. "Una nube de polvo masiva creada recientemente, que experimenta fuerzas considerables de radiación de la estrella central Fomalhaut, se colocaría en esa trayectoria", dijo Gáspár, "nuestro modelo es capaz de explicar todos los parámetros independientes observables del sistema: su tasa de expansión, su desvanecimiento y su trayectoria ".
Debido a que Fomalhaut b se encuentra actualmente dentro de un vasto anillo de escombros helados que rodea la estrella, los cuerpos en colisión probablemente eran una mezcla de hielo y polvo, como los cuerpos cometarios que existen en el cinturón de Kuiper en la periferia de nuestro sistema solar. Gáspár y Rieke estiman que cada uno de estos cuerpos similares a cometas medía unos 200 kilómetros de diámetro. También sugieren que el sistema Fomalhaut puede experimentar uno de estos eventos de colisión solo cada 200 000 años.
Gáspár, Rieke y otros astrónomos también observarán el sistema Fomalhaut con el próximo telescopio espacial James Webb de NASA / ESA / CSA, que se lanzará en 2021.
Notas
[1] El artículo del equipo "Nuevos datos y modelos de HST revelan una colisión planetesimal masiva alrededor de Fomalhaut" se publicará en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias el 20 de abril de 2020.
Más información:
El telescopio espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la ESA y la NASA.
El equipo de astrónomos en este estudio está formado por A. Gáspár y G. Rieke de la Universidad de Arizona, EE. UU.
Crédito de imagen: ESA / NASA, M. Kornmesser
Enlaces:
Contactos
András Gáspár
Universidad de arizona
Tucson, Arizona, EE. UU.
Correo electrónico: agaspar@arizona.edu
Bethany Downer
ESA / Hubble, Oficial de Información Pública
Garching, Alemania
Correo electrónico: Bethany.Downer@partner.eso.org
• Publicado en Hubble el 20 de abril del 2020, enlace publicación.
