Así nace un planeta: Astrónomos detectan la formación de un gigante helado alrededor de una joven estrella

Un equipo de astrónomos ha encontrado indicios de un planeta en crecimiento alrededor de la joven estrella TW Hydrae gracias al Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Por la distancia a la que se encuentra de la estrella y la distribución de diminutos granos de polvo, los astrónomos creen que el planeta bebé es un gigante helado similar a Urano y Neptuno.

Impresión artística del disco de polvo y el planeta en formación alrededor de TW Hydrae.

Para estudiar de cerca el lugar de formación del planeta, un equipo de investigadores encabezado por Takashi Tsukagoshi, de la Universidad de Ibaraki (Japón), observó la estrella TW Hydrae: tiene una edad estimada en unos 10 millones de años y es una de las estrellas jóvenes más cercanas a la Tierra. Debido a su cercanía y a que su eje de rotación apunta hacia nosotros, permitiéndonos tener una visión desde arriba, TW Hydrae es uno de los objetos favoritos de los astrónomos a la hora de estudiar los procesos de formación planetaria.

En observaciones pasadas se descubrieron pequeñas partículas de polvo que forman un disco alrededor de TW Hydrae, donde nacen planetas. Recientemente, ALMA reveló la existencia de numerosos surcos de vacío en el disco. Según algunas teorías, estos surcos delatan procesos de formación planetaria.

El equipo de investigadores usó ALMA para observar el disco alrededor de TW Hydrae en dos frecuencias de radio. Los investigadores pueden calcular el tamaño de los polvos de grano a partir de la intensidad de las señales de radio, que varía en diferentes frecuencias en función de los diferentes tamaños. En este caso, se descubrió que predominan los granos más pequeños, medidos en micrómetros, y que los granos más grandes brillan por su ausencia en el surco más grande, que tiene un radio de 22 UA.

Imagen tomada por ALMA del disco alrededor de la joven estrella TW Hydrae. El surco interior (marcado en azul) contendría el planeta similar a Neptuno.

Cabe preguntarse, pues, por qué razón prevalecen los granos más pequeños en el disco. Las simulaciones habían predicho que los planetas pesados formarían un surco en el disco y que las interacciones gravitacionales y la fricción entre el gas y las partículas de polvo resultarían en la expulsión de los granos más grandes, mientras que los pequeños se quedarían en el surco. Los resultados obtenidos en este estudio confirman la teoría, según un comunicado del observatorio ALMA.

Los astrónomos calcularon la masa de este planeta invisible a partir del ancho y la profundidad del surco de 22 UA y descubrieron que el planeta es un poco más masivo que Neptuno. «Considerando el tamaño de su órbita en torno a TW Hydrae y su luminosidad, el planeta sería un gigante helado», afirma Tsukagoshi.

Tras obtener estos resultados, el equipo planea futuras observaciones para comprender mejor la formación planetaria.