Space Chile , Atacama, Tuesday, August 04 of 2020, 10:43

Observan una turbulenta zona de formación planetaria

Los lugares donde se forman los planetas pueden ser mucho más complejos y caóticos de lo que se creía. Eso es lo que quedó demostrado en una nueva imagen de la estrella RU Lup obtenida con ALMA

Observatorio ALMA/DICYT Todos los planetas, incluso los de nuestro Sistema Solar, nacen en discos de gas y polvo que giran alrededor de estrellas, los llamados discos protoplanetarios. Gracias a ALMA, hay increíbles imágenes en alta resolución de esas fábricas de planetas, donde se ven discos de polvo con múltiples anillos y surcos que delatan la presencia de planetas en formación. Los ejemplos más famosos son HL Tau y TW Hydrae.

 

Ahora bien, estos discos no están necesariamente tan bien definidos como podría deducirse de esas primeras observaciones. ALMA obtuvo una nueva imagen de RU Lup, una joven estrella variable de la constelación de Lupus, donde se aprecia un enorme conjunto de brazos de gas en espiral que se extienden mucho más allá de su conocido disco de polvo. Esta estructura en espiral, con aspecto de minigalaxia, se extiende a una distancia de prácticamente 1.000 unidades astronómicas (UA) desde la estrella, mucho más lejos que el compacto disco de polvo, de unas 60 UA.

 

Las observaciones de RU Lup realizadas anteriormente con ALMA en el marco del Proyecto de Observación de Subestructuras de Discos en Alta Resolución Angular (DSHARP, en su sigla en inglés) habían revelado surcos en el polvo del disco protoplanetario, un indicio de que allí se formaban planetas. “Pero también detectamos unas tenues estructuras de gas de monóxido de carbono (CO) que se extendían más allá del disco. Por eso decidimos observar el disco que rodea la estrella nuevamente, esta vez concentrándonos en el gas en vez del polvo”, cuenta Jane Huang, del Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian (CfA) y autor principal de un artículo publicado hoy en The Astrophysical Journal.

 

Los discos protoplanetarios contienen mucho más gas que polvo. Mientras el polvo se acumula para formar el núcleo de un planeta, el gas crea su atmósfera.

 

Las observaciones de estructuras de polvo en alta resolución de los últimos años han revolucionado nuestra comprensión de los procesos de formación de los planetas. Sin embargo, de esta nueva imagen del gas se desprende que las explicaciones actuales de estos procesos aún son muy simplistas, y que podría tratarse de un fenómeno mucho más caótico de lo que se había inferido anteriormente a partir de las conocidas imágenes de anillos concéntricos bien definidos.

 

“El hecho de que hayamos observado esta estructura en espiral en el gas tras una observación más prolongada sugiere que probablemente aún no hayamos presenciado toda la diversidad y complejidad de los entornos donde se forman los planetas. Es posible que se nos hayan pasado muchos detalles de las estructuras de gas de otros discos”, agrega Jane Huang.

 

La astrónoma y su equipo postulan varias explicaciones para la aparición de los brazos en espiral alrededor de RU Lup. Una de ellas es que el disco podría estar colapsando por efecto de su propia gravedad, puesto que tiene mucha masa. Otra explicación es que RU Lup podría estar interactuando con otra estrella, y otra posibilidad más es que el disco esté interactuando con su entorno y haya material interestelar en acreción a lo largo de los brazos en espiral.

 

“Ninguno de estos escenarios explica a cabalidad lo que hemos observado”, afirma Sean Andrews, de CfA, quien forma parte del equipo de investigación. “Puede haber procesos desconocidos en acción durante la formación planetaria que aún no hayamos incorporado a nuestros modelos. Solo podremos descubrirlos si encontramos otros discos similares a RU Lup”.

 

El equipo de investigación lo integran Jane Huang, Sean M. Andrews, Karin I. Öberg y David J. Wilner (Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian), Megan Ansdell (NASA HQ), Myriam Benisty (Universidad de Chile/IPAG Francia), John M. Carpenter (Joint ALMA Observatory Chile), Andrea Isella (Universidad Rice), Laura M. Pérez (Universidad de Chile), Luca Ricci (Universidad Estatal de California en Northridge), Jonathan P. Williams (Universidad de Hawái) y Zhaohuan Zhu (Universidad de Nevada).

 

 

 

 

Referencia
Los resultados de esta investigación se recogen en el artículo titulado “Large-scale CO spiral arms and complex kinematics associated with the T Tauri star RU Lup” (‘Brazos de CO en espiral a gran escala y cinemática compleja asociada a la estrella RU Lup de T Tauri’), de J. Huang et al., publicado en The Astrophysical Journal. DOI: 10.3847/1538-4357/aba1e1