Un telescopio de ESO ve señales del nacimiento de un planeta.
Observaciones realizadas con el Very Large Telescope (VLT), del Observatorio Europeo Austral, han captado las reveladoras señales del nacimiento de un sistema estelar. Alrededor de la joven estrella AB Aurigae hay un denso disco de polvo y gas en el que los astrónomos han detectado una estructura espiral prominente con un "giro" que marca el sitio donde se puede estar formando un planeta. La característica observada podría ser la primera evidencia directa de un planeta recién nacido.
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| Imágenes obtenidas por SPHERE del sistema AB Aurigae (con anotaciones). Imágenes del sistema AB Aurigae que muestran el disco a su alrededor. La imagen de la derecha, una versión ampliada de la parte central de la imagen de la izquierda, muestra la región interna del disco, incluyendo el "giro" (en amarillo muy brillante, rodeado de un círculo blanco) que los científicos creen que marca el lugar donde se está formando un planeta. Este giro se encuentra aproximadamente a la misma distancia de la estrella AB Aurigae que Neptuno del Sol. El círculo azul representa el tamaño de la órbita de Neptuno. Las imágenes fueron obtenidas con luz polarizada con el instrumento SPHERE, instalado en el Very Large Telescope de ESO. Crédito: ESO/Boccaletti et al. |
“Hasta ahora se han identificado miles de exoplanetas, pero poco se sabe sobre cómo se forman”, afirma Anthony Boccaletti, que ha dirigido este estudio desde el Observatorio de París, Universidad PSL (Francia). Los astrónomos saben que los planetas nacen en discos polvorientos que rodean a las estrellas jóvenes, como AB Aurigae, a medida que el polvo y el gas frío se amontonan. Las nuevas observaciones realizadas con el VLT de ESO, publicadas en la revista Astronomy & Astrophysics, proporcionan pistas cruciales para ayudar a los científicos a entender mejor este proceso.
“Necesitamos observar sistemas muy jóvenes para poder captar el momento en que se forman los planetas”, dice Boccaletti. Pero, hasta ahora, los astrónomos habían sido incapaces de obtener imágenes lo suficientemente nítidas y profundas de estos discos jóvenes para encontrar el punto exacto que marca el lugar donde puede estar naciendo un planeta.
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| Imagen obtenida por SPHERE del disco interior que rodea a AB Aurigae. Esta imagen muestra la región interior del disco que hay alrededor de la joven estrella AB Aurigae, en el que el Very Large Telescope (VLT) de ESO ha detectado signos del nacimiento de un planeta. El "giro" (en amarillo muy brillante) marca el lugar donde se está formando un planeta. Este giro se encuentra aproximadamente a la misma distancia de la estrella AB Aurigae que Neptuno del Sol. La imagen fue obtenida con luz polarizada con el instrumento SPHERE, instalado en el VLT. Crédito: ESO/Boccaletti et al. |
Las nuevas imágenes presentan una impresionante espiral de polvo y gas alrededor de AB Aurigae, situada a 520 años luz de la Tierra, en la constelación de Auriga (el cochero). Este tipo de espirales señalan la presencia de planetas recién nacidos, que 'patean' el gas, creando “perturbaciones en el disco en forma de onda, algo así como la estela de un barco en un lago”, explica Emmanuel Di Folco, del Laboratorio de Astrofísica de Burdeos (LAB), en Francia, quien también participó en el estudio. A medida que el planeta gira alrededor de la estrella central, esta onda toma forma de brazo espiral. En la nueva imagen de AB Aurigae, la región amarilla espiral que vemos cerca del centro, intensamente brillante (que, con respecto a su estrella, se encuentra a la misma distancia que Neptuno del Sol), es uno de estos puntos de perturbación en el que el equipo cree que se está haciendo un planeta.
Las observaciones del sistema AB Aurigae realizadas hace unos años con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), del que ESO es socio, proporcionaron los primeros indicios de que se estaban formando planetas alrededor de la estrella. En las imágenes de ALMA, los científicos vieron dos brazos espirales de gas cerca de la estrella, que se encuentran dentro de la región interior del disco. Luego, en 2019 y principios de 2020, Boccaletti y un equipo de astrónomos de Francia, Taiwán, Estados Unidos y Bélgica, se propusieron captar una imagen más clara dirigiendo hacia la estrella el instrumento SPHERE del VLT de ESO, en Chile. Las imágenes SPHERE son las imágenes más profundas del sistema AB Aurigae obtenidas hasta la fecha.
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| Imagen obtenida por SPHERE del disco que hay alrededor de AB Aurigae. Esta imagen muestra el disco que hay alrededor de la joven estrella AB Aurigae, en el que el Very Large Telescope (VLT) de ESO ha detectado signos del nacimiento de un planeta. Cerca del centro de la imagen, en la región interior del disco, vemos el "giro" (en amarillo muy brillante) que los científicos creen que marca el lugar donde se está formando un planeta. Este giro se encuentra aproximadamente a la misma distancia de la estrella AB Aurigae que Neptuno del Sol. La imagen fue obtenida con luz polarizada con el instrumento SPHERE, instalado en el VLT. Crédito: ESO/Boccaletti et al. |
Con el potente sistema de captación de imágenes de SPHERE, los astrónomos pudieron ver la luz más débil proveniente de los pequeños granos de polvo y las emisiones del disco interior. Confirmaron la presencia de los brazos espirales detectados por primera vez por ALMA y también vieron otra característica destacada: un “giro”, que indica la presencia de un planeta formándose en el disco. “Algunos modelos teóricos de formación planetaria plantean la presencia de ese giro”, afirma Anne Dutrey, también de LAB. “Se correspondería con la conexión de dos espirales — una girando hacia el interior de la órbita del planeta, la otra expandiéndose hacia afuera — que se unen en la ubicación del planeta. Las espirales hacen que el gas y el polvo del disco acreten hacia el planeta en formación y lo hagan crecer”.
ESO está construyendo el Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de 39 metros, que se basará en el trabajo de vanguardia de ALMA y SPHERE para estudiar mundos extrasolares. Como explica Boccaletti, este potente telescopio permitirá a los astrónomos obtener vistas aún más detalladas de los planetas en ciernes. “Deberíamos ser capaces de ver de forma más directa y precisa cómo la dinámica del gas contribuye a la formación de planetas”, concluye.
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| Visión de amplio campo de la región del cielo en la que se encuentra AB Aurigae. Esta imagen de amplio campo muestra la región del cielo, en la constelación del Auriga, donde se puede encontrar a AB Aurigae. Esta composición fue creada a partir de imágenes que forman parte del sondeo Digitized Sky Survey 2. Crédito: ESO / Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin. |
Información adicional
Este trabajo de investigación se ha presentado en el artículo científico “Are we witnessing ongoing planet formation in AB Aurigae? A showcase of the SPHERE/ALMA synergy, publicado en la revista Astronomy & Astrophysics (doi: 10.1051/0004-6361/202038008), enlace artículo.
El equipo está formado por A. Boccaletti (LESIA, Observatorio de París, Universidad PSL, CNRS, Universidad de la Sorbona, Univ. París Diderot, Sorbonne Paris Cité, CNRS, Francia); E. Di Folco (Laboratorio de Astrofísica de Burdeos, Universidad de Burdeos, CNRS, Francia [Bordeaux]); E. Pantin (Laboratorio CEA, IRFU/DAp, AIM, Universidad París-Saclay, Universidad París Diderot, Sorbonne Paris Cité, CNRS, Francia); A. Dutrey (Bordeaux); S. Guilloteau (Bordeaux); Y. W. Tang (Academia Sénica, Instituto de Astronomía y Astrofísica, Taipei, Taiwán); V. Piétu (IRAM, Campus universitario, Francia); E. Habart (Instituto de astrofísica espacial, CNRS UMR 8617, Universidad Paris-Sud 11, Francia); J. Milli (CNRS, IPAG, Univ. Grenoble Alpes, Francia) ; T. L. Beck (Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, Baltimore, MD, EE.UU.); y A.-L. Maire (Instituto STAR, Universidad de Lieja, Bélgica).
ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Cuenta con dieciséis países miembros: Alemania, Austria, Bélgica, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Irlanda, Italia, Países Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza, junto con Chile, país anfitrión, y Australia como aliado estratégico. ESO desarrolla un ambicioso programa centrado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también desarrolla un importante papel al promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera en Chile tres instalaciones de observación únicas en el mundo: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope junto con su interferómetro VLTI (Very Large Telescope Interferometer), el más avanzado del mundo, así como dos telescopios de rastreo: VISTA (siglas en inglés de Telescopio de Rastreo Óptico e Infrarrojo para Astronomía), que trabaja en el infrarrojo, y el VST (VLT Survey Telescope, Telescopio de Rastreo del VLT), que rastrea en luz visible. ESO también es socio de dos instalaciones en Chajnantor, APEX y ALMA, actualmente el mayor proyecto astronómico en funcionamiento del mundo. Finalmente, en Cerro Armazones, cerca de Paranal, ESO está construyendo el ELT (Extremely Large Telescope), de 39 metros, que llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.
El conjunto ALMA, (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) es una instalación astronómica internacional fruto de la colaboración entre ESO, la Fundación Nacional para la Ciencia de EE.UU. (NSF, National Science Foundation) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS, National Institutes of Natural Sciences) en cooperación con la República de Chile. ALMA está financiado por ESO en nombre de sus países miembros; por la NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC, National Research Council) y el Consejo Nacional de Ciencias de Taiwán (NSC, National Science Council), y por el NINS en cooperación con la Academia Sínica (AS) de Taiwán y el Instituto de Astronomía y Ciencias Espaciales de Corea (KASI, Korea Astronomy and Space Science Institute). La construcción y operaciones de ALMA están lideradas por ESO en nombre de sus países miembros; por el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO, National Radio Astronomy Observatory), gestionado por Associated Universities, Inc. (AUI), en América del Norte; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ, National Astronomical Observatory of Japan) en Asia Oriental. El Observatorio Conjunto ALMA (Joint ALMA Observatory, JAO) proporciona al proyecto la unificación tanto del liderazgo como de la gestión de la construcción, puesta a punto y operaciones de ALMA.
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• Publicado en ESO-España el 20 de mayo del 2020, enlace publicación.
