ALMA descubre planeta en pleno desplazamiento en borde externo de disco protoplanetario

ALMA descubrió un nuevo planeta en órbita alrededor de una lejana estrella. No lo observó directamente, pues el planeta está demasiado lejos para poder detectarlo desde la Tierra, sino que vio su rastro en el disco de polvo que gira alrededor de la estrella. Es un poco como encontrar al Hombre Invisible mirando sus huellas en la nieve.

Muchas estrellas jóvenes están rodeadas de discos de polvo y gas planos que giran. Con el tiempo, el material del disco se aglomera y forma planetas, y por eso se les conoce como discos protoplanetarios. Cuando ya hay un planeta gigante formándose, se produce un gran surco en el disco. Esto se debe a que el planeta en formación barre el polvo en su camino, como si fuera una aspiradora.

El disco protoplanetario alrededor de la estrella HD169142 tiene un surco de esos. Ya no es un disco parejo, sino que hay un disco interno y uno externo, con una zona vacía entre ambos. Los astrónomos están casi seguros de que hay un planeta gigante orbitando en esa zona.

Pero las observaciones de ALMA revelaron algo más. Resulta que el disco externo en realidad está formado por tres finos anillos separados por surcos. Como están tan cerca unos de otros, es imposible que los estrechos surcos sean provocados por planetas distintos. Cabe preguntarse, pues, por qué hay tres anillos.

Los astrónomos creen saberlo. Al usar supercomputadoras para simular la evolución del joven sistema planetario, descubrieron que la explicación puede estar en la existencia de un gran planeta unas 10 veces más masivo que la Tierra.

Ese planeta podría abrir un surco en el disco externo y, al mismo tiempo, concentrar polvo en su propia órbita gracias a olas de presión en el polvo. El resultado serían tres finos anillos de polvo: uno en la órbita del planeta, otro a un lado y otro más al otro lado.

Lo curioso es que el anillo del medio no está exactamente en el medio, sino a unos 1.000 millones de kilómetros del anillo interno, pero a acerca de 1.800 millones de kilómetros del anillo externo. Esto es un indicio de que el planeta se está moviendo lentamente hacia dentro.

De confirmarse esta teoría mediante observaciones futuras, los astrónomos podrán entender mejor cómo se forman los sistemas planetarios. Al parecer, en las zonas externas de los discos protoplanetarios se pueden formar planetas relativamente pequeños, incluso cuando ya hay un planeta gigante más cerca de la estrella.


¿Qué se observó?

HD169142 es una estrella ubicada en la constelación Sagitario, el Arquero, a 370 años luz de nosotros. Tiene unos 6 millones de años de edad (bastante poco para una estrella) y es cerca de un 70 % más masiva que el Sol. Los astrónomos ya sabían que tenía un disco protoplanetario a su alrededor. En el disco se observa un amplio surco, causado probablemente por la órbita de un planeta gigante. El surco se encuentra a unos 6.500 millones de kilómetros de la estrella, una distancia similar a la que separa al Sol de Plutón. Las nuevas observaciones de ALMA revelaron que el disco externo consiste en tres delgados anillos de polvo. Los tres tienen algunos cientos de millones de kilómetros de ancho y están separados unos de otros por distancias que van de 1.000 a 2.000 millones de kilómetros.

Quiénes observaron?

Las observaciones de HD169142 con ALMA fueron realizadas entre septiembre y noviembre de 2017 por un equipo internacional de astrónomos encabezado por Sebastián Pérez, de la Universidad de Santiago, en Chile. Sebastián trabajó en colaboración con sus colegas chilenos Simón Casassus y Lucas Cieza, y con Clément Baruteau, de Francia, Ruobing Dong, de Canadá, y Antonio Hales, de Estados Unidos. El equipo publicó sus hallazgos en la revista The Astrophysical Journal en julio de 2019.

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