MADRID, 26 Dic. (EUROPA PRESS) -
Una estrella joven pero con demasiada edad para estar rodeada por una asombrosa masa de gas, encontrada con el telescopio ALMA, obliga a reconsiderar la comprensión de la formación planetaria.
Las teorías convencionales de formación de planetas predicen que el gas debería haber desaparecido a los 40 millones de años de existencia de esta nueva estrella, llamada 49 Ceti.
Los planetas se forman en discos polvorientos gaseosos llamados discos protoplanetarios alrededor de estrellas jóvenes. Las partículas de polvo se unen para formar planetas similares a la Tierra o convertirse en núcleos de planetas más masivos al recolectar grandes cantidades de gas del disco para formar planetas gigantes gaseosos similares a Júpiter.
Según las teorías actuales, a medida que pasa el tiempo, el gas en el disco se incorpora a los planetas o es expulsado por la presión de radiación de la estrella central. Al final, la estrella está rodeada de planetas y un disco de escombros polvorientos. Este disco polvoriento, llamado disco de escombros, implica que el proceso de formación del planeta está casi terminado.
Los recientes avances en radiotelescopios han dado una sorpresa en este campo. Los astrónomos han descubierto que varios discos de escombros aún poseen cierta cantidad de gas. Si el gas permanece largo en los discos de escombros, las semillas planetarias pueden tener suficiente tiempo y material para evolucionar a planetas gigantes como Júpiter. Por lo tanto, el gas en un disco de escombros afecta la composición del sistema planetario resultante.
"Encontramos gas de carbono atómico en el disco de desechos alrededor de 49 Ceti mediante el uso de más de 100 horas de observaciones en el telescopio ASTE", dice en un comunicado Aya Higuchi, astrónoma del Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ). ASTE es un radiotelescopio de 10 m de diámetro en Chile operado por NAOJ. "Como extensión natural, utilizamos ALMA para obtener una vista más detallada, y eso nos dio la segunda sorpresa. El gas de carbono alrededor de 49 Ceti resultó ser 10 veces más abundante que nuestra estimación anterior ".
Gracias a la alta resolución de ALMA, el equipo reveló por primera vez la distribución espacial de los átomos de carbono en un disco de desechos. Los átomos de carbono están más ampliamente distribuidos que el monóxido de carbono, las segundas moléculas más abundantes alrededor de las estrellas jóvenes, siendo las moléculas de hidrógeno las más abundantes. La cantidad de átomos de carbono es tan grande que el equipo incluso detectó ondas de radio débiles de una forma más rara de carbono, 13C. Esta es la primera detección de la emisión de 13C a 492 GHz en cualquier objeto astronómico, que generalmente se oculta detrás de la emisión de 12C normal.
"La cantidad de 13C es solo el 1% de 12C, por lo tanto, la detección de 13C en el disco de escombros fue totalmente inesperada", dice Higuchi. "Es una clara evidencia de que 49 Ceti tiene una cantidad sorprendentemente grande de gas".
¿Cuál es el origen del gas? Los investigadores han sugerido dos posibilidades. Una es que el gas remanente sobrevivió al proceso de disipación en la fase final de la formación del planeta. Sin embargo, la cantidad de gas alrededor de 49 Ceti es comparable a la de las estrellas mucho más jóvenes en la fase de formación activa del planeta. No hay modelos teóricos para explicar cómo pudo haber persistido tanto gas durante tanto tiempo.
La otra posibilidad es que el gas fue liberado por las colisiones de pequeños cuerpos como los cometas. Pero el número de colisiones necesarias para explicar la gran cantidad de gas alrededor de 49 Ceti es demasiado grande para ser acomodado en las teorías actuales.