Detectados embriones planetarios del tamaño de Plutón

Discos de restos hinchados alrededor de tres estrellas cercanas podrían albergar futuros planetas del tamaño de Plutón, según sugiere un nuevo modelo por ordenador.

Los “embriones planetarios” se predice que orbiten las tres jóvenes estrellas cercanas, situadas a 60 años luz o menos de nuestro Sistema Solar. AU Microscopii (AU Mic) y Beta Pictoris (Beta Pic) se estima que tienen unos 12 millones de años de antigüedad, mientras que la tercera estrella, Fomalhaut, tiene una edad de 200 millones de años.

Una imagen del anillo de restos alrededor de Fomalhaut, una joven estrella situada a 25 años luz de distancia.

Crédito: NASA, Telescopio Espacial Hubble

Si se confirma, los objetos representarían la primera prueba de una fase del inicio de la formación planetaria nunca antes vista. Otro equipo observó recientemente “pelusa espacial” alrededor de una estrella cercana que apunta a una fase incluso anterior de la construcción de planetas, cuando cúmulos de granos de polvo interestelar del tamaño de una pelota de béisbol colisionan entre sí.

El nuevo hallazgo se detallará en un próximo ejemplar de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Planetas que hinchan

Usando el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, los investigadores midieron el grosor vertical de los llamados discos de restos circunestelares alrededor de las estrellas, y entonces usaron un modelo para calcular el tamaño de los planetas que crecían en él.

El grosor de un disco de restos depende del tamaño del objeto que orbita dentro de él. El anillo de polvo se hace más fino conforme el sistema estelar se hace más viejo, pero si se ha acumulado bastante polvo para formar un embrión planetario, este lanza otros granos de polvo a órbitas excéntricas. Con el tiempo, pueden hinchar lo que era un disco del grosor del filo de una navaja.

El nuevo modelo que crearon los investigadores predice cómo de grandes deben ser los cuerpos del disco para hincharlo hasta un cierto grosor. Los resultados sugieren que cada una de las estrellas estudiadas alberga un embrión planetario del tamaño de Plutón.

El Telescopio Espacial Hubble de la NASA reveló dos discos de polvo orbitando alrededor de la estrella cercana Beta Pictoris. Las imágenes confirmar una década de especulación científica de que una curvatura en el disco de polvo de las estrellas jóvenes puede en realidad ser un segundo disco inclinado, lo cual es evidencia de la posibilidad de un segundo planeta que es al menos tan grande como Neptuno. Crédito: NASA

Incluso aunque los discos son bastante delgados, resultan ser lo bastante gruesos como para que creamos que hay algo que los está hinchando”, dijo el miembro del equipo de estudio Alice Quillen de la Universidad de Rochester en Nueva York.

Al menos una de las estrellas se cree que contiene otro planeta además del que tiene un tamaño de Plutón. El disco circunesteler de Fomalhaut contiene un vacío que los científicos piensan que ha sido limpiado por un mundo del tamaño de Neptuno. Los investigadores creen que los embriones planetarios predichos por los modelos son demasiado pequeños para limpiar los huecos del disco.

“Si piensas en agua fluyendo sobre guijarros, si los guijarros son muy pequeños en el fondo del agua, no crean una buena onda”, dijo Quillen a SPACE.com.

¿Demasiado lejos?

Estas imágenes del Telescopio Espacial Hubble de la NASA muestran la luz reflejada por el polvo en el disco de restos alrededor de la joven estrella AU Microscopii. Crédito: NASA

“Todos los embriones planetarios predichos en estos tres sistemas están situados bastante alejados de sus estrellas madre. El planeta en ciernes de Au Mic se estima que está a una distancia de 30 UA de su estrella, o aproximadamente la misma distancia que Plutón del Sol. Una unidad astronómica (UA) es igual a la distancia entre la Tierra y el Sol. Los embriones planetarios de Beta Pic y Fomalhaut se cree que están incluso más alejados, a 100 y 133 UA, respectivamente.

Es esta larga distancia que separa a los embriones planetarios de sus estrellas lo que ha dirigido más críticas por parte de los colegas, dice Quillen. Muchos ven difícil creer que algún planeta, incluso uno diminuto del tamaño de Plutón, pudiese formarse a una distancia tan lejana.

De acuerdo con la teoría de cómo se formó nuestro Sistema Solar, Plutón se formó mucho más cerca de nuestro Sol pero fue golpeado hacia su órbita exterior debido a la inestabilidad del Sistema Solar interior. Sin embargo, hay objetos en nuestro Sistema Solar que están situados incluso más lejos de nuestro Sol y que son difíciles de explicar mediante esta teoría. Sedna, por ejemplo, es de aproximadamente tres cuartas veces el tamaño de Plutón y está situado tres veces más lejos del Sol.

Mordecai-Marc Mac Low, astrofísico en el Museo Americano de Historia Natural en la ciudad de Nueva York quien no estuvo involucrado en el estudio, dijo que el nuevo modelo debería verse como un argumento plausible de la presencia de objetos del tamaño de Plutón más que probar su existencia.

“El trabajo presentado aquí demuestra que los objetos del tamaño de Plutón que remueven el disco son consistentes con el grosor observado del disco y otras propiedades”, dijo Mac Low.

James Graham, astrónomo de la Universidad de California en Berkeley, que tampoco estuvo implicado en el estudio, expresó un sentimiento similar. “Este cálculo es realizar una audaz extrapolación”, dijo Graham en una entrevista vía correo electrónico. Es como describir a un elefante a partir de una única célula del animal. Con suficiente conocimiento, esto es posible —si sabes lo suficiente sobre microbiología y genética y puedes leer el ADN de la célula e imaginar en principio toda la criatura”.

Quillen está ahora buscando más estrellas jóvenes para investigar con su modelo, pero el criterio para ser candidato es estricto. Los sistemas tienen que ser lo bastante jóvenes para tener aún sus discos circunestelares, pero lo bastante antiguas para tener embriones planetario en formación. También deben verse de lado desde la Tierra y estar lo bastante cerca para que Hubble pueda discernir con precisión el grosor de sus discos.

Por el momento las tres estrellas que Quillen ha observado parecen ser las únicas candidatas que reúnen todos los requisitos.

Ciencia Kanija