Utilizando el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO, un equipo
de astrónomos ha obtenido lo que parece ser la primera observación
directa de un planeta en formación incrustado aún en un grueso disco de
gas y polvo. De confirmarse, este descubrimiento supondrá un gran paso
adelante en nuestro conocimiento sobre cómo se forman los planetas y
permitirá a los astrónomos poner a prueba las teorías actuales con un
objeto observable.
Impresión artística de un planeta gaseoso gigante formándose en el polvo que rodea a la joven estrella HD 100546
Imágenes
20,0 MB
Esta impresión artística muestra la formación de un planeta gigante
gaseoso en el anillo de polvo que rodea a la joven estrella HD 100546.
Se sospecha que este sistema contiene otro planeta gigante orbitando más
cerca de la estrella. El nuevo objeto descubierto se encuentra unas 70
veces más lejos de su estrella que la Tierra del Sol. Este protoplaneta
está rodeado de una gruesa nube de material que vuelve a su estrella
casi invisible y de color rojo debido a la dispersión de la luz
producida por el polvo.
Crédito:
ESO/L. Calçada
Imágenes del sistema protoplanetario HD 100546 obtenidas por el VLT y el Hubble
Imágenes
Esta composición de imágenes muestra una visión del telescopio
especial Hubble de la NASA/ESA (izquierda) junto con una del sistema
NACO del telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO (derecha). Pueden
verse el gas y el polvo alrededor de la joven estrella HD 100546. La
imagen en luz visible del Hubble muestra la zona exterior del disco de
polvo y gas que rodea a la estrella. La nueva imagen infrarroja del VLT
de una pequeña parte del disco muestra un candidato a protoplaneta.
Ambas imágenes fueron tomadas con un coronógrafo especial que suprime la
luz proveniente de la brillante estrella. La posición de la estrella se
marca con una cruz roja en ambas imágenes.
Crédito: ESO/NASA/ESA/Ardila et al.
Imagen del VLT del protoplaneta en torno a la joven estrella HD 100546
Imágenes
Esta imagen, obtenido con el sistema NACO del VLT (Very Large
Telescope) de ESO muestra un candidato a protoplaneta en el disco de gas
y polvo que rodea a la joven estrella HD100546. Esta imagen fue
obtenida con un coronógrafo especial que suprime la luz proveniente de
la brillante estrella y permite ver con gran detalle la región del
protoplaneta. La parte más brillante de la imagen es el candidato a
protoplaneta y el disco oscuro del fondo tapa la luz de la propia
estrella.
Crédito: ESO
Imagen del Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA del disco de polvo que rodea a la joven estrella HD 100546
Imágenes
Esta imagen del telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA muestra una
visión en luz visible del polvo exterior que rodea a la joven estrella
HD100546. La posición del nuevo protoplaneta descubierto se marca con un
punto naranja. La zona interior de esta imagen está dominada por
artefactos que provienen de la brillante estrella central y las manchas
negras no son reales.
Crédito: ESO/NASA/ESA/Ardila et al.
La joven estrella HD 100546 en la constelación austral de Musca
Imágenes
Este mapa muestra la ubicación de la joven estrella HD 100546 en la
constelación austral de Musca (La Mosca). La mayor parte de las
estrellas que se ven en la imagen pueden contemplarse a simple vista con
cielos despejados y oscuros. La estrella HD 100546 está rodeada por un
anillo de polvo en el que parece haber un planeta en proceso de
formación. Esta estrella es demasiado débil para poder verla a ojo, pero
puede captarse fácilmente con prismáticos. Los planetas y el anillo de
polvo no pueden verse con telescopios pequeños.
Crédito: ESO, IAU and Sky & Telescope
Visión de amplio campo del cielo que rodea a la joven estrella HD 100546
Esta imagen muestra el cielo que rodea a la joven estrella HD 100546
en la constelación austral de Musca (La Mosca). Fue creada a partir de
imágenes del sondeo Digitized Sky Survey 2. Las formas en cruz
en el centro de las estrellas más brillantes, así como los círculos
coloreados en torno a las mismas, no son reales: se trata de artefactos
del telescopio y del proceso fotográfico.
Crédito: ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin
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Ver también
Un equipo internacional liderado por Sascha Quanz (ETH Zürich, Suiza)
ha estudiado el disco de gas y polvo que rodea a la joven estrella
HD100546, una vecina relativamente cercana que se encuentra a unos 335
años luz de la Tierra. Se sorprendieron al encontrar lo que parecía ser
un planeta en proceso de formación, aún metido en el disco de material
que rodea a la joven estrella. Se cree que el candidato a planeta es un
gigante gaseoso similar a Júpiter.
Hasta ahora, la formación planetaria ha sido un asunto abordado principalmente con simulaciones por ordenador” afirma Sascha Quanz. “Si
nuestro descubrimiento es ciertamente un planeta en formación, por
primera vez los científicos podrán estudiar de forma empírica el proceso
de formación planetaria y la interacción de un planeta en formación con
su entorno natal en un estadio muy temprano”.
HD 100546 es un objeto muy bien estudiado, y ya se ha sugerido que
tiene un planeta gigante a una distancia seis veces mayor que la que
separa a la Tierra del Sol. El nuevo candidato a planeta recién hallado
se encuentra en las regiones exteriores del sistema, unas diez veces más
alejado [1].
El candidato a planeta hallado en torno a HD100546 fue detectado como
una débil mancha situada en el disco circumestelar y encontrado gracias
a la combinación del instrumento de óptica adaptativa NACO (instalado
en el telescopio VLT de ESO) con técnicas pioneras de análisis de datos.
Las observaciones se llevaron a cabo utilizando el coronógrafo de NACO,
que opera en longitudes de onda del infrarrojo cercano y elimina la
brillante luz procedente de la estrella del lugar en el que se
encuentra el candidato a protoplaneta [2].
De acuerdo con las teorías actuales, los planetas gigantes crecen al
capturar parte de los restos de gas y el polvo que permanecen tras la
formación de una estrella [3].
Los astrónomos han localizado varios fenómenos en la nueva imagen del
disco que rodea a HD100546 que apoyan la hipótesis de que se trata de un
protoplaneta. Cerca del protoplaneta detectado, en el disco
circumestelar, se encontraron estructuras que podrían haber sido
causadas por interacciones entre el planeta y el disco. Además, hay
datos que indican que los alrededores del protoplaneta pueden estar
siendo calentados por el proceso de formación.
Adam Amara, otro miembro del equipo, está entusiasmado con el descubrimiento. “La
investigación exoplanetaria es una de las más nuevas y emocionantes
fronteras de la astronomía, y la imagen directa de planetas es todavía
un campo emergente que se va a beneficiar mucho de los recientes
avances en instrumentación y en métodos de análisis de datos. En esta
investigación hemos usado técnicas de análisis de datos desarrolladas
para investigación cosmológica, mostrando que el intercambio de ideas
entre diferentes campos puede dar como resultado un extraordinario
avance”.
Pese a que la idea de la presencia de un protoplaneta sea la que más
se acerca para explicar estas observaciones, los resultados de este
estudio requieren de observaciones de seguimiento para confirmar la
existencia del planeta y descartar otros escenarios posibles. Entre
otras explicaciones, es posible, aunque difícil, que la señal detectada
pueda provenir de una fuente de fondo. También es posible que el objeto
recién detectado no sea un protoplaneta, sino un planeta totalmente
formado eyectado de su órbita original hacia una posición más cercana a
la estrella. Cuando se confirme que el nuevo objeto detectado en torno a
HD 100546 es un planeta en proceso de formación metido en su progenitor
disco de gas y polvo, se convertirá en un laboratorio único en el cual
estudiar el proceso de formación de un nuevo sistema planetario.
Notas
[1] El candidato a protoplaneta orbita
alrededor de su estrella a una distancia 70 veces mayor que la de la
separa a la Tierra del Sol. Esta distancia es comparable al tamaño de
las órbitas más externas de planetas enanos del Sistema Solar, como Eris
y Makemake. Esta ubicación es controvertida, y no encaja bien con las
actuales teorías de formación planetaria. Actualmente, no está claro si
el nuevo candidato a planeta ha estado en su posición actual durante
todo el tiempo de su formación o si ha podido migrar desde regiones
interiores.
[2] El equipo utilizó una función especial llamada
filtro de fase de apodizado que incrementa el contraste de la imagen
cercana a la estrella.
[3] Para estudiar la formación planetaria, los
astrónomos no pueden mirar en nuestro Sistema Solar, ya que todos los
planetas de nuestro vecindario se formaron hace más de cuatro mil
millones de años. Pero durante muchos años, las teorías sobre formación
planetaria se vieron muy influenciadas por lo que los astrónomos podían
ver en nuestra vecindad local, ya que no se conocían otros planetas.
Desde 1995, con el descubrimiento del primer exoplaneta, se han
descubierto varios cientos de sistemas planetarios, abriendo nuevas
oportunidades para los científicos que investigan en formación
planetaria. Sin embargo, hasta ahora, ninguno ha sido “cazado en el
acto” en el proceso de formación, estando aún inmerso en el disco de
material que rodea a su joven estrella anfitriona.
Información adicional
Esta investigación fue presentada en el
artículo “A Young Protoplanet Candidate Embedded in the Circumstellar
disc of HD100546”, por S. P. Quanz et al., que aparece online en el
número del 28 de febrero de 2013 de la revista Astrophysical Journal Letters.
El equipo está compuesto por Sascha P. Quanz (ETH Zurich, Suiza),
Adam Amara (ETH), Michael R. Meyer (ETH), Matthew A. Kenworthy
(Sterrewacht Leiden, Paísis Bajos), Markus Kasper (ESO, Garching,
Alemania) y Julien H. Girard (ESO, Santiago, Chile).
ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de
Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Quince
países apoyan esta institución: Alemania, Austria, Bélgica, Brasil,
Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Holanda, Italia, Portugal, el
Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza. 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 tres sitios únicos de observación
de categoría mundial en Chile: La Silla, Paranal y Chajnantor. En
Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio
óptico más avanzado del mundo, y dos telescopios de rastreo. VISTA
trabaja en el infrarrojo y es el telescopio de rastreo más grande del
mundo, y el VST (VLT Survey Telescope, Telescopio de Rastreo
del VLT) es el telescopio más grande diseñado exclusivamente para
rastrear el cielo en luz visible. ESO es el socio europeo de un
revolucionario telescopio, ALMA, el proyecto astronómico más grande en
desarrollo. Actualmente ESO está planificando el European Extremely Large Telescope,
E-ELT, el telescopio óptico y de infrarrojo cercano de 39 metros, que
llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.
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Santiago, Chile
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Esta es una traducción de la nota de prensa de ESO eso1310.
ESO
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