Escultores de mundos

El instrumento SPHERE nos revela discos protoplanetarios"esculpidos" por mundos nacientes.

Tenemos actualmente una idea bastante clara de como se forman los sistemas planetarios, a partir de grandes discos de gas y polvo que rodean a las estrellas recién nacidas. Pueden tener tamaños de cientos de millones de kilómetros y con el tiempo, las partículas que los forman chocan, se combinan y, finalmente, acaban formando cuerpos de tamaño planetario. Pero no deja de ser una visión general. Nos falta los pequeños detalles, las dinámicas internas que rigen su evolución que determinan su estructura definitiva y les hace únicos. Es ahí donde actualmente se centran las observaciones desde la Tierra, en un esfuerzo constante para ir superando, una a una, las aún no pocas capas de oscuridad que rodean a estos procesos de formación.

SPHERE, un avanzado instrumento para la detección de exoplanetas instalado en el VLT (Very Large Telescope), en el Observatorio Paranal, es una de las más novedosas "armas" con la que cuentan actualmente los astrónomos en esta larga lucha, ahora en pleno apogeo debido a la ingente cantidad de exoplanetas que se están descubriendo. Su combinación de nuevas tecnologías proporciona un potente método para obtener imágenes directas de detalles de los discos protoplanetarios, donde la interacción entre estos y los planetas en formación pueden manifestarse de diferentes maneras: Grandes anillos, brazos espirales o huecos con sombras. Sin embargo aún no tenemos una relación inequívoca entre estas estructuras y los planetas que les dan forma, una última pieza de un puzzle que los astrónomos están dispuestos a resolver. Afortunadamente, las capacidades especializadas de SPHERE permiten que los equipos de investigación observen directamente las llamativas características de los discos protoplanetarios.

Este es el caso de 3 equipos de astrónomos, que lo usaron para adentrarse en los discos que rodean a 3 estrellas jóvenes. Los resultados arrojan nueva luz sobre lo que allí ocurre, al mismo tiempo que ofrece nuevas sorpresas.

Este es el caso de RXJ1615, a 600 años luz de la Tierra. Un equipo dirigido por Jos de Boer, del Observatorio de Leiden (Países Bajos), encontró un complejo sistema de anillos concéntricos rodeándola, una versión a mucha mayor escala de los que rodean a Saturno. Un sistema intrincado, y lo que es aún más importante, aparentemente con solo 1,8 millones de años, ya que la mayoría de los ejemplos de discos protoplanetarios detectados hasta ahora son relativamente viejos o evolucionados. Muestra indicios de haber adquirido esta forma debido a planetas en pleno proceso de formación.

Un resultado al que se añadió al obtenido por el equipo dirigido por Christian Ginski, también del Observatorio de Leiden. En este caso centrados en la joven estrella HD97048, a unos 500 años luz. Esta también se manifestó rodeada de también en anillos concéntricos parecidos al de RXJ1615. La simetría de estos dos sistemas es un resultado sorprendente, dado que la mayoría de los sistemas protoplanetarios contiene una multitud de brazos espirales asimétricos, vacíos y vórtices.

Y en estos últimos se puede incluir las observaciones de Tomas Stolker, del Instituto de Astronomía Anton Pannekoek (Países Bajos), con un ejemplo particularmente espectacular. rodea a la estrella HD135344B, situada a unos 450 años luz de distancia. Se cree que la gran cavidad central y las dos prominentes estructuras en forma de brazo espiral fueron creadas por uno o varios protoplanetas masivos, destinados a convertirse en mundos similares a Júpiter. Especialmente interesante son lo que parecen una serie de sombras proyectadas por movimiento del material dentro del disco, y aún más una de ellas, ya que cambió notablemente en los meses que pasaron entre los periodos de observación: Un ejemplo de evolución planetaria prácticamente a tiempo real.

Son solo 3 ejemplos, pero suficientes para entender lo variados, extraños y únicos que son estas estructuras primigenias, todas con una base común, pero a partir de la cual se abren en un abanico de infinitas formas y destinos. Los Sistemas planetarios descubiertos hasta ahora, tan numerosos como únicos, son un ejemplo de lo que podemos encontrarnos al final del camino. Y cada estrella, cada sistema planetario, sigue desde el principio el suyo propio.

HD135344B. El disco muestra prominentes estructuras en forma de brazo espiral. Se cree que han sido creados por uno o varios protoplanetas masivos, destinados a convertirse en mundos similares a Júpiter.

RXJ1615 y su complejo sistema de anillos concéntricos que rodean a la estrella, una forma que se asemeja a una versión titánica de losque rodean a Saturno. Anteriormente se habían obtenido muy pocas imágenes de este tipo de anillos esculpidos en un disco protoplanetario.

HD97048. El joven disco se ha formado en anillos concéntricos. Esta simetría contrasta con la mayoría de los sistemas protoplanetarios que contienen remolinos, huecos y brazos espirales asimétricos.

Esculpiendo sistemas solares