Un nuevo análisis de los datos de ALMA para una estrella joven HL Tauri proporciona evidencia aún más firme de planetas bebés alrededor de la estrella. Los investigadores descubrieron dos espacios en el disco de gas alrededor de HL Tauri. Las ubicaciones de estos espacios en el gas coinciden con las ubicacionesde huecos en el polvo encontrados en la imagen de alta resolución de ALMA tomada en 2014. Este descubrimiento respalda la idea de que los planetas se forman en escalas de tiempo mucho más cortas de lo que se pensaba anteriormente y provoca una reconsideración de escenarios alternativos de formación de planetas.
En noviembre de 2014, ALMA lanzó una sorprendente imagen de HL Tauri y su disco de polvo. Esta imagen, la más nítida jamás tomada para este tipo de objeto, muestra claramente varios huecos en el disco de polvo alrededor de la estrella.
Los astrónomos aún no han llegado a una respuesta definitiva para lo que hace los espacios en el disco de polvo. Debido a que estos discos son los sitios de formación de planetas, algunos sugieren que los planetas infantiles son la clave; los espacios oscuros están tallados por los planetas que se forman en el discoque atraen o barren el polvo a lo largo de sus órbitas.
Pero otros dudan de la explicación del planeta porque HL Tauri es muy joven, se estima que solo tiene alrededor de un millón de años, y los estudios clásicos indican que los planetas tardan más de decenas de millones de años en formarse a partir de polvo pequeño. Esos investigadores proponen otrosposibles mecanismos para formar las brechas: cambios en el tamaño del polvo a través de la fusión o destrucción; o la formación de polvo debido a la congelación de las moléculas de gas.
Se necesitaban más datos para determinar qué teoría es correcta. Sabemos que los discos alrededor de estrellas jóvenes contienen gas además del polvo. De hecho, en general, la cantidad de gas es 100 veces mayor que la del polvo. El equipo de investigacióndirigido por el Dr. Hsi-Wei Yen del Instituto de Astronomía y Astrofísica Academia Sínica de Taiwán y la profesora Shigehisa Takakuwa de la Universidad de Kagoshima, Japón, se centró en la distribución de gas en el disco para comprender mejor la verdadera naturaleza del disco.los huecos son causados por la variación de las propiedades del polvo, que no afectarían directamente al gas, por lo que no se verían huecos en la distribución del gas. Si, por otro lado, los huecos en el polvo son causados por la gravedad de los planetas en formación, se esperaría que la gravedad también creara lagunas en el gas.
Incluso con la sensibilidad sin precedentes de ALMA, no fue fácil revelar la distribución de gas en el disco. El equipo extrajo las emisiones de las moléculas de gas HCO + en los datos de la Campaña Larga de ALMA 2014 disponibles públicamente y resumió las emisiones en anillos alrededor delestrella para aumentar la sensibilidad efectiva. Esta novedosa técnica de análisis de datos produjo la imagen más nítida de la distribución de gas alrededor de una estrella joven.
La imagen de la distribución de HCO + revela al menos dos espacios en el disco, en los radios de 28 y 69 unidades astronómicas. "Para nuestra sorpresa, estos espacios en el gas se superponen con los espacios en polvo", dijo Yen, el autor principal deel papel que apareció en el Letras del diario astrofísico . "Esto respalda la idea de que los espacios son las huellas dejadas por los planetas bebés". El hecho de que los espacios en el polvo y el gas coincidan implica que la cantidad de material en los espacios probablemente disminuya. Esto desfavorece algunos delas teorías que intentaron explicar las brechas únicamente por cambios en las partículas de polvo. Una disminución en la cantidad de material en las brechas apoya la teoría de la formación de planetas, a pesar de la corta edad de HL Tauri ". Nuestros resultados indican que los planetas comienzan a formarse muchoantes de lo que esperábamos ", agregó Yen.
El equipo también descubrió que la densidad del gas es lo suficientemente alta como para albergar un planeta infantil alrededor del espacio interior. Al comparar la estructura del espacio interior con los modelos teóricos, el equipo estima que el planeta tiene una masa 0,8 veces la de Júpiter.
Por otro lado, el origen de la brecha externa aún no está claro. El equipo sugirió la posible existencia de un planeta 2.1 veces más masivo que Júpiter, pero la presente investigación no puede eliminar la posibilidad de que la brecha entrelas partículas de polvo y el gas. Para resolver esta pregunta, se necesitan más datos.
"Nuestra investigación demuestra claramente que la aplicación de nuevas técnicas de análisis de datos a los datos existentes puede descubrir hechos importantes, aumentando aún más el potencial científico ya alto de ALMA", comentó Takakuwa. "Aplicando el mismo método a los conjuntos de datos para otras estrellas jóvenes, esperamos construirun modelo sistemático de formación planetaria "
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Materiales proporcionado por Institutos Nacionales de Ciencias Naturales . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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