Astrónomos detectan el primer disco protolunar alrededor de un mundo alienígena

Astrónomos han descubierto el primer disco que rodea a un planeta fuera del sistema solar. Y tiene el potencial para formar varias lunas.

El sistema PDS 70 visto con ALMA.

El impresionante disco circumplanetario es unas 500 veces más grande que los anillos de Saturno y rodea un planeta similar a Júpiter denominado PDS 70c.

Los científicos han visto muchos discos que rodean estrellas (protoplanetarios) distantes, y antes se sospechaba de discos de formación de lunas alrededor de planetas (protolunares) como este, pero esta es la primera vez que se identifica definitivamente un sistema de este tipo, según los investigadores.

«Nuestro trabajo presenta una detección clara de un disco en el que se podrían estar formando satélites», dijo en un comunicado Myriam Benisty, autora principal del estudio y astrónoma de la Universidad de Grenoble y la Universidad de Chile.

Vistas de amplio campo y ampliación de un disco de formación de lunas visto con ALMA.

PDS 70c es uno de los dos gigantes gaseosos jóvenes ubicados aproximadamente a 400 años luz de la Tierra. Este mundo y su contraparte, PDS 70b, aún se encuentran en las primeras etapas de formación y brindan una oportunidad de investigación única para estudiar planetas y lunas en su infancia.

«Se han encontrado más de 4.000 exoplanetas hasta ahora, pero todos ellos fueron detectados en sistemas viejos», dijo en el mismo comunicado Miriam Keppler, coautora del estudio e investigadora del Instituto Max Planck de Astronomía. No es así para los dos planetas observados por la investigación actual. «PDS 70b y PDS 70c, que forman un sistema que recuerda al par Júpiter-Saturno, son los únicos dos exoplanetas detectados hasta ahora que todavía están en proceso de formación».

Usando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), con base en el Observatorio Europeo Austral (ESO) en el desierto de Atacama en el norte de Chile, los científicos pudieron medir el disco y descubrieron que tiene aproximadamente el mismo diámetro que la distancia que hay entre el Sol y la Tierra (1 Unidad Astronómica o unos 149,597,870 kilómetros). También encontraron que el disco contenía suficiente material para formar hasta tres satélites del tamaño de la luna de la Tierra.

A diferencia de su compañero, PDS 70b no muestra evidencia clara de tener este tipo de disco, lo que indica que PDS 70c consumió toda la materia polvorienta que se encontraba en su lugar de nacimiento.

Esta imagen, tomada con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), del que ESO es socio, muestra una vista de cerca del disco lunar que rodea a PDS 70c.

«Estas nuevas observaciones también son extremadamente importantes para probar las teorías de la formación de planetas que no se pudieron probar hasta ahora», dijo en el mismo comunicado Jaehan Bae, coautor y astrónomo de la Carnegie Institution for Science.

Los científicos teorizan que los planetas se establecen en discos polvorientos alrededor de estrellas jóvenes, abriendo un camino a través de su órbita y atiborrándose de material a medida que avanzan. A medida que un planeta crece, puede formar su propio disco circumplanetario que continúa alimentando al joven planeta con gas y polvo. Dentro de ese disco, las partículas de gas y polvo también chocan y pueden formar cuerpos cada vez más grandes, lo que eventualmente resulta en el nacimiento de lunas. Sin embargo, los astrónomos aún tienen que comprender y presenciar completamente estos procesos.

«En resumen, todavía no está claro cuándo, dónde y cómo se forman los planetas y las lunas», reconoció Stefano Facchini, investigador en astrofísica de ESO y coautor de la investigación. Las últimas observaciones de PDS 70b y PDS 70c están ayudando a arrojar luz sobre dichos procesos de formación.

Los investigadores esperan poder volver a visitar la pareja utilizando el Extremely Large Telescope (ELT) de ESO, que actualmente se está construyendo en Cerro Armazones, un pico en el desierto de Atacama chileno.

«El ELT será clave para esta investigación ya que, con su resolución mucho más alta, podremos mapear el sistema con gran detalle», concluyó Richard Teague, coautor del estudio y miembro del Centro de Astrofísica de Harvard y el Smithsonian.

La investigación se describe en un nuevo estudio publicado en The Astrophysical Journal Letters.

Fuente: ESO/Space.com. Edición: MP.