Científicas chilenas detectaron inestabilidades gravitacionales. Teresa Paneque y Laura Pérez son las dos científicas chilenas que lideraron investigación clave sobre la formación de planetas gigantes.
Publicada por la revista The Astrophysical Journal, por primera vez detectaron desde el Observatorio Alma, ubicado en el desierto chileno de Atacama, las inestabilidades gravitacionales en el nacimiento de un sistema planetario masivo a 378 millones de años luz de la Tierra, en la Constelación de Ofiuco.
Estas inestabilidades gravitacionales serían la causa de la forma en espiral que adopta el material en torno a la estrella joven Elias 2-27 y el mecanismo que permitiría la formación de planetas gigantes como Júpiter.
Teresa Paneque, astrónoma egresada de la Universidad de Chile, estudio en su tesis de magister a Elias 2-27, un sistema súper masivo compuesto por una joven estrella, cuyo tamaño es cercano a la mitad del Sol, y un disco de polvo y gas en torno a ella que dará origen a planetas.
Una de las particularidades de este sistema fue la estructura espiral que siguen sus partículas de polvo, característica que ahora se entiende como consecuencia de inestabilidades gravitacionales.
Paneque, junto a la astrónoma y profesora de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, Laura Pérez, contó además con la colaboración de investigadores de ALMA, del Observatorio Europeo Austral (ESO), del Instituto Max Planck de Astronomía y de las universidades de Milán, Georgia, Leicester, Harvard y Cambridge.
La joven científica, de 23 años, que cursa su doctorado en el Observatorio Europeo Austral y la Universidad de Leiden, comenzó en 2018 con el análisis de observaciones recogidas por un proyecto ALMA liderado por la profesora Pérez, quien fue la primera en detectar la estructura espiral del sistema en 2016.
El trabajo de Teresa Paneque permitió la publicación de dos artículos en la prestigiosa revista The Astrophysical Journal.
El que lidera ella junto a la profesora Pérez, «Spiral Arms and a Massive Dust Disk with non-Keplerian Kinematics: Possible Evidence for Gravitational Instability in the Disk of Elias 2-27», presenta los resultados del estudio sobre la estructura espiral del disco protoplanetario de Elias 2-27.
El segundo artículo, liderado por la egresada de la Universidad de Milán y actual investigadora de la Ecole Normale Supérieure de Lyon, Benedetta Veronesi, titulado «A dynamical measurement of the disk mass in Elias 2-27», corresponde a un estudio a partir del cual se midió la densidad y la masa del disco, trabajo que confirmó otra de las predicciones para los sistemas inestables gravitacionalmente.
La pregunta central del estudio consistió en averiguar la razón de la existencia de espirales en el disco protoplanetario de Elías 2-27. En su análisis, Paneque y los colaboradores plantean que el comportamiento de las partículas que integran este sistema no solo es determinado por la influencia de su estrella central, sino también por la masa acumulada de su disco de polvo y gas. Esta masividad generaría inestabilidades gravitacionales cuya consecuencia son las estructuras con forma de espiral.
Estas inestabilidades gravitacionales «habían sido ampliamente estudiadas desde la teoría y las simulaciones, pero es la primera vez que tenemos evidencia observacional robusta de que están ocurriendo en un sistema. Es como pillar al sistema con ‘las manos en la masa'», explica la astrónoma.
Este sistema tendría un tamaño que excede varias veces al sistema solar.
«Las espirales de Elias 2-27 se extienden sobre las 200 Unidades Astronómicas, cerca de ocho veces más lejos de lo que está Neptuno de nuestro Sol», detalla.
«Para formar planetas pensamos que hay dos mecanismos principales. Uno es la acreción de pequeñas partículas que se van juntando y originan planetas rocosos como el nuestro, y luego están las inestabilidades gravitacionales, que las simulaciones predicen que son muy eficientes para formar planetas gigantes. Como este disco está bajo ese proceso, lo que uno esperaría es que estas espirales se fragmenten y formen planetas gigantes. De todas maneras, esto no excluye la posibilidad de que también se formen planetas pequeños», especifica Paneque.
La profesora Pérez destaca que «estudiar un disco así nos permite avanzar en la comprensión de esta forma distinta de formar planetas, y de la cual existen pocas observaciones, pues al parecer es bastante inusual». En este sentido, agrega que conocer la estructura, dinámica y química de estos discos protoplanetarios permitirá comprender cada vez más sobre el proceso de formación de los planetas.
«Hay una ‘avenida’ para formar planetas que ha sido predicha, pero de la cual tenemos muy poca evidencia observacional: La formación planetaria a través de inestabilidades gravitacionales en un disco masivo, donde gracias a la gran gravedad del mismo disco este se fragmenta en regiones que colapsan y pueden formar planetas gigantes».
La joven astrónoma plantea que esperan que surja un sistema planetario desde este disco de polvo y gas en un máximo de 10 millones de años.
«Eso es poco en la escala temporal de las estrellas, nuestro sol va a vivir por 12 mil millones de años, entonces, 10 millones de años en verdad es muy poco, pero es mucho para nosotros como humanos», asegura.
Fuente: ANSA.
