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Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas

Mapeo de discos protoplanetarios ofrece vista sin precedentes del nacimiento de planetas

El programa ha entregado imágenes en alta resolución de 20 discos protoplanetarios cercanos.

El programa ha entregado imágenes en alta resolución de 20 discos protoplanetarios cercanos.

La Prof. Laura Pérez del DAS, parte del equipo de investigadores.

La Prof. Laura Pérez del DAS, parte del equipo de investigadores.

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Departamento de Astronomía (DAS), FCFM-U. de Chile

Como un avance en el objetivo de comprender el proceso de formación planetaria fue calificado el programa "Disk Substructures at High Angular Resolution Project" (DSHARP), que un grupo de astrónomos -que incluye a la académica de la FCFM, Laura Pérez-, desarrolló para obtener uno de los mapeos más detallados hasta ahora de discos protoplanetarios, utilizando el telescopio ALMA, ubicado en el desierto de Atacama.

Cerca de 4 mil exoplanetas orbitando estrellas distantes ya han sido catalogados por los astrónomos, aunque todavía queda mucho por aprender sobre las etapas de la formación de los planetas y los procesos cósmicos específicos a partir de los cuales han surgido los distintos cuerpos planetarios descubiertos, como los "júpiteres calientes", los mundos rocosos masivos y los planetas enanos helados.

Con el fin de responder estas y otras preguntas sobre estos procesos, un equipo de astrónomos que incluyó la participación de investigadores de la Universidad de Chile, utilizó el telescopio ALMA para realizar uno de los mapeos más detallados hasta ahora de discos protoplanetarios, anillos de polvo que rodean a las estrellas jóvenes y en los cuales se forman los planetas.

"La importancia de este programa extendido radica en que nos acerca a uno de los objetivos fundamentales de ALMA, que es comprender el proceso de formación planetaria, y nos transporta de estudios previos que eran de muy pocos objetos, o incluso, de tan solo un disco, a un contexto completamente nuevo, permitiendo una perspectiva estadística mucho más amplia", aseguró Stuartt Corder, subdirector de ALMA. "¿Son estas estructuras comunes o exóticas? Este acercamiento mucho más estadístico permite a los investigadores responder a preguntas mucho más fundamentales sobre el proceso de formación planetaria", remarcó.

El DSHARP ha entregado imágenes en alta resolución de 20 discos protoplanetarios cercanos, y ha proporcionado información nueva a los astrónomos sobre sus distintas características, como la velocidad a la que pueden surgir los planetas, siendo recogidos los resultados en una serie de 10 artículos que se publicarán en la revista "The Astrophysical Journal Letters".

"Cuando ALMA demostró su verdadera capacidad con su icónica imagen HL Tau, tuvimos que preguntarnos si se trataba de un caso excepcional, puesto que el disco era comparativamente masivo y joven", señaló Laura Pérez, académica del Departamento de Astronomía de la Facultad de Ciencias Fisicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, quien formó parte del equipo de investigación. "Estas últimas observaciones muestran que, aunque sorprendente, HL Tau dista de ser una excepción, e incluso podría reflejar la evolución normal de los planetas alrededor de estrellas jóvenes", agrega.

FCFM

De acuerdo a los investigadores, es posible que los planetas más grandes, con dimensiones y composiciones similares a las de Neptuno o Saturno, se formen mucho más rápido, y tenderían a formarse en los confines de sus sistemas solares, muy lejos de su estrella huésped. Este nacimiento precoz ayudaría a explicar cómo los planetas rocosos de tamaño similar a la Tierra son capaces de evolucionar y crecer, sobreviviendo a una adolescencia presuntamente autodestructiva.

Sean Andrews, astrónomo del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA) -quien dirigió la campaña junto a Andrea Isella de la Universidad Rice y Cornelis Dullemond, de la Universidad de Heidelberg-, explicó que el objetivo del trabajo que realizaron fue buscar similitudes y diferencias estructurales entre los discos protoplanetarios, donde ALMA reveló estructuras nunca vistas hasta ahora y formas inesperadamente complejas.

"Estamos descubriendo detalles muy claros de una gran variedad de estrellas jóvenes con distintas masas. La explicación más plausible para estas estructuras pequeñas y muy diversas es que hay planetas que no vemos y que están interactuando con el material del disco", aseguró.

Dependiendo de la distancia entre la estrella y la Tierra, ALMA pudo distinguir características de tan solo unas pocas unidades astronómicas. Con estas observaciones, los investigadores pudieron obtener imágenes de toda una población de discos protoplanetarios y estudiar sus características a escalas de unidades astronómicas.

Comunicaciones ALMA - DAS

Jueves 13 de diciembre de 2018

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