Un par de discos formadores de planetas

La imagen del mes del telescopio espacial James Webb  de la NASA/ESA/CSA nos ofrece dos estrellas nuevas por el precio de una, ¡con algunos planetas potenciales incluidos!

Esta imagen muestra las observaciones de Webb de los discos protoplanetarios Tau 042021 (izquierda) y Oph 163131 (derecha), también conocidos por los números de catálogo 2MASS J04202144+2813491 y 2MASS J16313124-2426281, respectivamente. Tau 042021 se encuentra a unos 450 años luz de la Tierra en la constelación de Tauro, mientras que Oph 163131 está a unos 480 años luz de distancia en Ofiuco.

Dos imágenes de discos protoplanetarios una al lado de la otra. La imagen de la izquierda muestra una banda horizontal oscura que cubre la estrella, con amplias y coloridas eyecciones cónicas por encima y por debajo de ella, y un chorro estrecho que apunta directamente hacia arriba y hacia abajo desde la estrella. La imagen de la derecha muestra la estrella dentro de un disco amarillo polvoriento, con polvo disperso que crea lóbulos púrpuras por encima y por debajo del disco. Cada una está sobre un fondo negro con varias galaxias o estrellas a su alrededor. Crédito: ESA/Webb, NASA y CSA, ESA/Hubble, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), G. Duchêne, M. Villenave

Discos protoplanetarios  como estos aparecen alrededor de estrellas recién nacidas. Cuando un cúmulo de gas dentro de una nube molecular más grande colapsa para formar una estrella, el gas y el polvo no utilizados quedan orbitando la estrella en un disco grueso. Con el tiempo, este polvo también colisiona y colapsa, formando lentamente planetesimales que, a su vez, pueden convertirse en planetas. Los planetesimales que no logran convertirse en planetas propiamente dichos quedan atrás como asteroides y cometas que orbitan la estrella. El gas que no se consume en este proceso es expulsado por la radiación de la nueva estrella a lo largo de decenas de millones de años, poniendo fin al disco protoplanetario. Así es como se formó nuestro propio Sistema Solar en el pasado distante, creando los asteroides, cometas, gigantes gaseosos y planetas terrestres que conocemos hoy. Al observar otros discos protoplanetarios de una edad mucho más temprana, podemos comprender cómo funcionó este proceso para nuestro propio Sistema Solar y cómo pudieron haberse formado los  diferentes tipos de planetas  que vemos en la galaxia.

La característica única que comparten estos dos objetos es que, desde nuestra perspectiva con el telescopio Webb, están orientados con el borde del disco frente a nosotros. Esto significa que la luz brillante de la joven estrella en el centro queda casi completamente bloqueada, y vemos el polvo fino que ha ascendido del disco como una nebulosa por encima y por debajo del mismo, iluminada por la luz reflejada de la estrella. Esto no solo es un espectáculo hermoso, que produce imágenes que se asemejan a peonzas de colores del arcoíris en el espacio, sino que es fundamental para estudiar la composición de estos discos de formación planetaria. La distribución del polvo en el disco, tanto en su interior como por encima o por debajo, influye enormemente en dónde y cómo se forman los planetas.

Un disco protoplanetario alrededor de una estrella recién formada. El disco parece estar compuesto por dos lóbulos planos de color púrpura que convergen en el centro. Se aprecian anillos amarillos en el plano medio. Todo el disco brilla intensamente, proyectando bandas de luz verde, azul y roja hacia el espacio circundante. Varias estrellas cercanas se observan como puntos blancos. Galaxias distantes también aparecen como grandes espirales de color naranja oscuro y otras formas, que se desvanecen en el fondo negro. Crédito: ESA/Webb, NASA y CSA, ESA/Hubble, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. Villenave

Estas imágenes se crearon utilizando datos de  los instrumentos NIRCam  y  MIRI del telescopio Webb, como parte del programa Webb n.° 2562  (investigadores principales: F. Ménard y K. Stapelfeldt). Gracias a la amplia sensibilidad infrarroja de estas dos cámaras, el Webb puede rastrear granos de polvo de diferentes tamaños en todo el disco. Los colores rojo, naranja y verde de los discos en estas imágenes indican distintos tamaños de granos de polvo, así como moléculas como hidrógeno (H₂), monóxido de carbono (CO) e hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP).

Ambas imágenes también incluyen datos del  Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA , que muestran luz visible, principalmente de la estrella central, reflejada en el polvo fino y flotante. La imagen de Oph 163131 también incluye observaciones del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Mientras que el Hubble y el Webb captan diminutos granos de polvo de apenas micrómetros de diámetro, ALMA observa granos de polvo más grandes, de aproximadamente un milímetro de tamaño, concentrados en el plano central del disco. Esto puede crear las condiciones adecuadas para que los granos sigan creciendo y potencialmente formen planetas. De hecho, los datos de ALMA para Oph 163131 muestran un hueco en el disco interior, lo que podría ser evidencia de la formación de un planeta y de la eliminación del polvo circundante.

Imagen en primer plano de un disco protoplanetario alrededor de una estrella recién formada. El disco es una banda oscura y horizontal en el centro. Amplias eyecciones cónicas de la estrella emergen de la parte superior e inferior de este disco. Un delgado chorro de gas fragmentado se extiende desde el centro del disco. El chorro y las eyecciones aparecen en colores rosa, púrpura, azul y verde, que representan las distintas longitudes de onda de la luz que emiten. Crédito: ESA/Webb, NASA y CSA, ESA/Hubble, G. Duchêne

Enlaces de interés

• Publicado en esawebb.org
• Vista amplia de Oph 163131
• Primer plano anotado de Oph 163131
• Imagen de Tau 042021
• Artículo científico  (G. Duchêne et al.)
• Artículo científico  (M. Villenave et al.)
• Artículo científico  (M. Villenave et al.)

Crédito: ESA/Webb, NASA y CSA, ESA/Hubble, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), G. Duchêne, M. Villenave

Publicado en ESA el 3 de abril del 2026, enlace publicación.