Incluso las enanas marrones podrían dar a luz planetas rocosos

Artículo publicado el 30 de noviembre de 2012 en ESO

Por primera vez, utilizando el conjunto de telescopios ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), un equipo de astrónomos ha descubierto que las regiones exteriores del disco polvoriento que rodea a una enana marrón contienen granos sólidos de tamaño milimétrico como los que se encuentran en discos más densos alrededor de estrellas recién nacidas. El sorprendente hallazgo supone un reto para las teorías sobre cómo se forman los planetas rocosos del tamaño de la Tierra, y sugiere que los planetas rocosos pueden ser más comunes de lo que se cree.

Disco de gas y polvo cósmico que rodea a una enana marrón

Disco de gas y polvo cósmico que rodea a una enana marrón. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/M. Kornmesser (ESO)


Se cree que los planetas rocosos se forman a través de las colisiones aleatorias y la unión de lo que, en un principio, serían partículas microscópicas del disco de material que rodea a las estrellas. Estos granos diminutos, conocidos como polvo cósmico, son parecidos al hollín o a granos de arena muy fina. Sin embargo, en las regiones exteriores alrededor de una enana marrón — un objeto parecido a las estrellas, pero demasiado pequeño para brillar como una estrella — los astrónomos esperaban que los granos no pudieran crecer porque los discos estaban muy dispersos y las partículas se moverían demasiado rápido como para pegarse tras chocar unas con otras. Además, las teorías predominantes afirman que, en el entorno de las enanas marrones, cualquier grano que quisiera formarse se movería con rapidez hacia la enana marrón, desapareciendo de las partes exteriores del disco en las que podrían detectarse.

“Nos sorprendió muchísimo encontrar granos de tamaño milimétrico en ese disco delgado y pequeño”, dijo Luca Ricci, del Instituto Tecnológico de California (EE.UU.), quien lidera un equipo de astrónomos con sedes en Estados Unidos, Europa y Chile. “En las frías regiones exteriores del disco que rodea a la enana marrón no deberían formarse granos sólidos de ese tamaño, pero parece que se forman. No estamos seguros de que puedan desarrollarse planetas rocosos completos, o de si ya ha ocurrido antes, pero estamos viendo los primeros pasos, de manera que tendremos que cambiar nuestras suposiciones sobre las condiciones que se requieren para el crecimiento de sólidos”, afirmó.

La mayor resolución proporcionada por ALMA, comparada con la de telescopios anteriores, también ha permitido al equipo localizar gas monóxido de carbono alrededor de la enana marrón — es la primera vez que se detecta gas frío molecular en este tipo de discos. Este descubrimiento, junto con el de los granos de tamaño milimétrico, sugiere que el disco es más parecido a los que se encuentran en torno a estrellas jóvenes de lo que se creía.

Ricci y sus colegas llevaron a cabo este descubrimiento utilizando parte de las antenas de ALMA instaladas en el desierto chileno, que se encuentra a una gran altitud. ALMA es un conjunto de antenas de gran precisión que aún está en construcción. Las antenas trabajarán conjuntamente como si fueran un solo telescopio para observar el universo en gran detalle y con una gran precisión. ALMA “ve” el Universo en longitudes de onda milimétrica y submilimétrica, invisibles para el ojo humano. Se espera que la construcción de ALMA termine en el año 2013, pero los astrónomos iniciaron las observaciones con un conjunto parcial de las antenas de ALMA en 2011.

Los astrónomos apuntaron ALMA hacia la joven enana marrón ISO-Oph 102, también conocida como Rho-Oph 102, en la región de formación estelar de Rho Ofiuco, en la constelación de Ofiuco (El Portador de la Serpiente). Con unas 60 veces la masa de Júpiter, pero solo 0,06 veces la masa del Sol, la enana marrón tiene muy poca masa para iniciar las reacciones termonucleares por las cuales brillan las estrellas. Aún así, emite calor, generado por sus lentas contracciones gravitatorias, y brilla con un color rojizo, aunque mucho menos que una estrella.

ALMA recogió la luz de longitudes de onda en torno a un milímetro, emitida por el disco de material calentado por la enana marrón. Los granos del disco no emiten mucha radiación en longitudes de onda más largas que su propio tamaño, por lo que en longitudes de onda mayores puede medirse un característica disminución en el brillo. ALMA es un instrumento ideal para la medida de esta disminución y también para estudiar los granos. Los astrónomos compararon el brillo del disco en longitudes de onda de 0,89 mm y 3,2 mm. La disminución en el brillo de 0,89 mm a 3,2 mm no fue tan brusca como se esperaba, lo que demuestra que algunos de los granos miden un milímetro o son incluso mayores.

“ALMA es una herramienta nueva y potente para resolver misterios sobre la formación de sistemas planetarios”, afirmó Leonardo Testi, de ESO, miembro del equipo de investigación. Testi también señaló que “Intentar hacer lo mismo con telescopios de generaciones anteriores habría requerido casi de un mes de observaciones — algo imposible en la práctica. Pero utilizando tan solo una cuarta parte delo que será el conjunto final de antenas de ALMA ¡pudimos hacerlo en menos de una hora!”.

En un futuro próximo, el conjunto ALMA será lo suficientemente potente como para tomar imágenes detalladas del disco que rodea a Rho-Oph 102 y de otros objetos. Ricci explicó que “Pronto seremos capaces, no solo de detectar la presencia de pequeñas partículas en los discos, sino de saber cómo se reparten a lo largo del disco circumestelar y cómo interactúan con el gas que también hemos detectado en el disco. Esto nos ayudará a comprender mejor cómo se forman los planetas”.


Fecha Original: 30 de noviembre de 2012
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Comments (9)

  1. Dr. Fuckin' Planets

    ¡Pues claro que sí! Planets, planets everywhere!! xD.

    Ah, todos aquellos s*** del c*** que decían que los planetas eran una rareza, cobardes pecadores, ¡se han muerto sin ver el mayor espectáculo del Universo!

  2. reneco

    ALMA es un instrumento nuevo que nos permite ver cosas que no son radioemisiones ni imágenes ópticas, las interpretaciones que le demos a estas observaciones deben ser muy cuidadosas para no caer en errores de percepción de lo observado

    • MR

      reneco, ALMA es un conjunto de antenas que funcionan por interferometría. El interferómetro es un instrumento que emplea la interferencia de las ondas de luz para medir con gran precisión longitudes de onda de la luz misma. Esto quiere decir que ALMA sí procesa imágenes cromáticas.

      • reneco

        ALMA solo detecta radiaciones electromagnéticas que operan a longitudes de onda de 0,3 a 9,6 mm es decir entre microonda e infrarrojo, la luz es una radiación electromagnética que va desde 0,4 a 0,8 micrómetros muy lejos de lo que puede detectar ALMA, el hecho que se pueda hacer operar como interferómetro no implica necesariamente que tenga que ser luz puede haber interferencia de todo tipo de ondas. La radiación milimétrica y submilimétrica abre una ventana hacia el enigmático Universo frío que no puede detectarse con observaciones ópticas

        • MR

          reneco, dices que ALMA nos permite ver cosas que no son radioemisiones ni imágenes ópticas. ¿Entonces qué vemos? El hecho de que existan radiaciones invisibles al ojo humano, la infrarroja por ejemplo, no quiere decir que esas radiaciones no sean visibles a los detectores. Entiendo que los interferómetros de ALMA son una mezcla de interferómetros clásicos de espejo y los modernos radio ineterferómetros, de manera que las imágenes que se obtienen, una vez procesadas, son visibles al ojo humano.

          • reneco

            Lo que hacen los radiotelescopios es desplazar el espectro de frecuencia que no podemos detectar directamente hacia el espectro de frecuencia que si podemos detectar (luz) y de ahí extraer la información de esas ondas que de otra manera nunca podríamos percibir, eso es básicamente lo que se hace en las comunicaciones radiales solo que el desplazamiento en vez de hacerlo a nivel óptico se hace a un espectro de frecuencia mas bajo que es el del audio y así poder escuchar la radio

            • MR

              Supongo que ese universo frío que mencionas es el conglomerado de gas y polvo interestelar que no es accesible al ojo humano por hallarse fuera del espectro de la luz visible. Un conglomerado de hidrógeno (90 %), helio (9 %) y el uno por cien de silicatos, calcio y otros átomos, además de hielo y vapor de agua. Sea como fuere, por radio imagen o por óptica simple, ALMA desvelará un aspecto del universo ciertamente interesante.

  3. Cierto, no siempre hemos sabido interpretar las observaciones y, tal desface, nos ha llevado a emitir informes muy alejado de la realidad. La Ciencia, amigos míos, debe ser precisa, segura, y nunca se puede permitir emitir un juicio apresurado o insuficientemente asentado en los datos ciertos de la observación y el experimento.

    • Fandila

      Claro que sí, existiendo el disco de acreción (Movimiento circular rotatorio) la formación planetaria es consecuente a la acreción gravitatoria.
      En los inicios, la interacción de los granos entre sí sería extremadamente lenta y probabilística aumentando progresivamente con el tiempo en la tal localización para el futuro planeta.
      Ya es un triunfo que puedan detectarse estos fenómenos.

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