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El telescopio espacial James Webb ha desentrañado un misterio que desconcertó a los astrónomos durante dos décadas: cómo las estrellas más antiguas del universo pudieron albergar planetas masivos. Este descubrimiento podría finalmente explicar la existencia de los planetas más antiguos conocidos.
Diez pequeños círculos amarillos superpuestos en la imagen indican las posiciones de las diez estrellas estudiadas en esta investigación. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, Olivia C. Jones (UK ATC), Guido De Marchi (ESTEC), Margaret Meixner (USRA).
En los años 2000, el Hubble detectó el planeta más antiguo registrado, un cuerpo 2.5 veces más grande que Júpiter formado en la Vía Láctea hace 13.000 millones de años —menos de mil millones de años después del nacimiento del universo—. Este hallazgo, junto con el de otros planetas igualmente antiguos, desconcertó a los científicos. En el universo temprano, las estrellas estaban compuestas casi exclusivamente por elementos ligeros como hidrógeno y helio, mientras que los elementos pesados necesarios para formar planetas, como carbono e hierro, no se habían generado aún.
Se pensaba que la radiación de estas estrellas primigenias dispersaba los discos de polvo y gas a su alrededor en pocos millones de años, dejando poco o nada para la formación de planetas. Sin embargo, nuevos datos obtenidos por el Webb revelan que los discos planetarios pueden durar mucho más tiempo de lo que se creía, incluso en estrellas con pocos elementos pesados.
Según una investigación publicada en The Astrophysical Journal, el flamante telescopio espacial estudió las estrellas del cúmulo NGC 346, ubicado en la Pequeña Nube de Magallanes a 199.000 años luz de la Tierra. Este cúmulo presenta condiciones similares a las del universo temprano, con abundancia de elementos ligeros y escasez de metales y otros elementos pesados.
El espectro de luz de estas estrellas reveló que mantienen discos planetarios durante decenas de millones de años, un tiempo significativamente mayor al esperado.
«Vemos que estas estrellas están rodeadas por discos y siguen acumulando material incluso a edades relativamente avanzadas de 20 o 30 millones de años», explicó Guido De Marchi, autor principal del estudio y astrónomo del Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial en Noordwijk, Países Bajos.
El equipo sugiere dos posibles explicaciones para este fenómeno. La primera es que las estrellas formadas principalmente por elementos ligeros tienen menos elementos radiactivos, lo que reduce su capacidad para disipar los discos planetarios. La segunda posibilidad es que estas estrellas se formen a partir de nubes de gas y polvo excepcionalmente grandes, dejando atrás discos masivos que tardan mucho más en dispersarse.
«Esto tiene implicaciones para cómo se forman los planetas y para la arquitectura de los sistemas planetarios en diferentes entornos», afirmó Elena Sabbi, coautora del estudio y científica principal del Observatorio Gemini del NOIRLab de la National Science Foundation en Tucson, Estados Unidos.
Este descubrimiento no solo confirma las observaciones del Hubble, sino que también amplía nuestra comprensión sobre la formación de planetas en el universo temprano, marcando un hito en la astrofísica moderna.
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