Observan objetos como Plutón en un sistema solar adolescente

Astrónomos han detectado las características polvorientas de toda una familia de objetos como Plutón pululando alrededor de una versión adolescente de nuestro propio Sol.
Al hacer observaciones detalladas del disco protoplanetario que rodea a la estrella HD 107146 con el telescopio ALMA en Chile, los astrónomos detectaron un aumento inesperado de la concentración de granos de polvo en los límites exteriores del disco.

Este sorprendente aumento a nada menos que 13.000 millones de kilómetros de la estrella madre, puede ser el resultado de planetesimales del tamaño de Plutón que provocan que objetos más pequeños choquen y estallen.
El polvo en discos de escombros típicamente consiste de material sobrante de la formación de los planetas. En una etapa inicial, este polvo se repone por las continuas colisiones de grandes cuerpos como cometas y asteroides Tales. En sistemas solares con planetas maduros completamente formados se mantiene comparativamente poco polvo. Entre estas dos edades, cuando un sistema solar está en su etapa adolescente, algunos modelos predicen que la concentración de polvo sería mucho más densa en las regiones remotas del disco. Esto es precisamente lo que ha encontrado ALMA.
"El polvo en HD 107146 revela esta característica muy interesante de polvo más grueso en los confines muy distantes del disco de la estrella", dijo Luca Ricci, un astrónomo del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica (CfA), y autor principal un artículo aceptado para su publicación en la revista Astrophysical Journal.
"El aspecto sorprendente de esto es que ocurre al contrario de lo que vemos en los discos primordiales más jóvenes, donde el polvo más denso cerca de la estrella. Es posible que este disco de escombros haya sido captado justo cuando se están formando planetesimales del tamaño de Plutón en el disco exterior, mientras que otros cuerpos del tamaño de Plutón ya se hayan formado cerca de la estrella ", dijo Ricci.
ABOLLADURA
Los nuevos datos de ALMA también han dejado entrever otro elemento intrigante en la zona externa del disco: una posible "abolladura" en el polvo, o depresión, de aproximadamente 1.200 kilómetros de ancho a una distancia equivalente a 2,5 veces la que separa el Sol de Neptuno a partir de la estrella central.
Aunque estas observaciones preliminares solo aportaron indicios sobre el fenómeno, esta depresión podría ser un vacío en el disco, lo que a su vez delataría la presencia de un planeta con la masa de la Tierra que estaría barriendo el área. Esto tendría importantes implicaciones para los planetas posiblemente presentes en el disco y sería un indicio de que los planetas del tamaño de la Tierra pueden formarse en una gama de órbitas totalmente diferentes de las que se han observado hasta ahora.
"El observatorio ALMA es clave para el estudio de sistemas con planetas que están en transición hacia sistemas con planetas maduros", señala Stuartt Corder, subdirector de ALMA y coautor del artículo. "El material estudiado es muy tenue y la combinación de sensibilidad y resolución que ofrece ALMA, no solo hace que los detalles de estos objetos sean observables, sino que transforma dichas observaciones en rutina".
La estrella HD 107146 es particularmente interesante para los astrónomos porque es, en muchos sentidos, una versión más joven de nuestro Sol. Asimismo, representa un período de transición de los sistemas solares al pasar de la infancia a una etapa final de madurez, donde cobran su forma definitiva y establecen órbitas de varios miles de millones de años alrededor de su estrella anfitriona.
"Este sistema nos da la posibilidad de estudiar un período intrigante de una estrella joven y similar a nuestro Sol", explica Corder. "Probablemente estemos mirando hacia el pasado, hacia una época en que el Sol tenía cerca de un dos por ciento de su edad actual".
La estrella HD 107146 se encuentra a cerca de 90 años luz de la Tierra en dirección de la constelación de Coma Berenices y tiene aproximadamente 100 millones de años. Con la nueva línea de base extendida de ALMA y su elevada capacidad de resolución se podrán realizar observaciones que arrojarán nuevas luces sobre la dinámica y la composición de este curioso objeto. "Con líneas base más largas, esperamos determinar claramente la naturaleza de este vacío en el disco: ¿Lo crea un planeta o no?" agregó Corder.


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