Universo de Discos

Universo de Discos

Por :Francisco M. Pulido Pastor

Vivir cerca de un planeta con anillos, en un sistema solar plano y en una galaxia espiral, puede hacernos pensar que hay muchas formas de discos en el espacio.

Vivir cerca de un planeta con anillos, en un sistema solar plano y en una galaxia espiral, puede hacernos pensar que hay muchas formas de discos en el espacio. Y, de hecho, las hay. Un número de Enero de 2005 de la revista Science contiene una sección especial describiendo el papel que los discos desempeñan en el universo.

Los investigadores del Instituto de Astrobiología de la NASA están estudiando los discos circumestelares (los gases y polvo que rodean a las estrellas) para descubrir cómo se forman los planetas y si pueden existir planetas del tipo de la Tierra más allá de nuestro sistema solar.

Las estrellas se forman por la condensación de gas y polvo. Después de que una estrella nace, las partículas sobrantes se arremolinan alrededor del denso cuerpo formando el disco circunestelar. La conservación del momento angular, junto con la gravedad que impulsa a las partículas a unirse, causan el aplastamiento de las partículas en una forma discoidal, similar a una bola de masa de pizza que se hincha hacia los bordes y se aplana en el centro alrededor del eje de rotación.

A pesar de que es demasiado tarde para ver la formación de nuestro sistema solar, los discos circumestelares de las estrellas vecinas pueden ayudar a determinar cómo se formó éste. Estudiar las estrellas jóvenes con sus discos puede ser como mirar atrás en el tiempo, a la juventud de nuestro Sol.

La mayoría de los discos circumestelares no pueden ser estudiados simplemente recogiendo luz a través de un telescopio. La luz de la estrella eclipsa a la luz reflejada por el polvo circundante, como la luz de nuestro sol impide que Marte o Venus se vean durante el día. Usando cámaras que observan las longitudes de onda infrarrojas de la luz, los investigadores pueden observar el polvo que rodea a las estrellas, detectando la radiación del calor emitido.

La investigadora de NAI Alycia Weinberger, de la Institución Carnegie de Washington, D.C. toma las imágenes infrarrojas de estrellas jóvenes con el Telescopio Espacial Hubble. Partiendo del color y morfología de los discos circumestelares, puede estudiar la composición y evolución de los sistemas planetarios. Ella busca distorsiones del disco tales como anillos, huecos, y torsiones, que pueden revelar la presencia de un planeta.

La investigadora de NAI Joan Najita, de la universidad de Arizona, también fotografía discos usando la espectroscopia infrarroja. Cuantificando el contenido de gas de los discos circumestelares, estudia cómo las condiciones alrededor de las estrella jóvenes pueden conducir a la rica diversidad de sistemas planetarios observados.

A pesar de que se sabe que los planetas se forman en este disco circumestelar, el proceso de la formación aún se debate.

En el modelo clásico de Acreción del Núcleo, un núcleo planetario sólido se forma partiendo de las colisiones entre pequeños trozos de hielo y roca, alcanzando finalmente un tamaño que permite que se acumule una atmósfera gaseosa. Debido a los millones de años requeridos para este proceso, algunos científicos piensan que es demasiado lento, por lo que está ganando apoyos un modelo enfrentado de formación estelar. El modelo de la Inestabilidad del Disco predice inestabilidades gravitacionales en éste, causando el rápido colapso de cúmulos que se contraen para formar núcleos planetarios. Este proceso llevaría sólo unos miles de años. El científico del NAI Alan Boss, del Instituto Carnegie de Washington D.C., que defiende la teoría de la Inestabilidad del Disco, aborda las complicadas simulaciones de ordenador de formación estelar dentro de discos circunestelares.

Los planetas jóvenes logran sus posiciones y órbitas basándose en su interacción con otros residuos en los discos circumestelares. El investigador del NAI Brad Hansen, de la Universidad de California en Los Angeles (UCLA), modela la evolución de este proceso en sistemas planetarios tanto simples como múltiples. Él y sus colaboradores esperan comprender el por qué de las inusuales órbitas de los planetas vistos alrededor de otras estrellas.

Entender el proceso de la formación planetaria y caracterizar las estrellas jóvenes ayudará a responder los interrogantes sobre cuan comunes son los planetas del tipo de la Tierra, desvelando otra pista en el misterio de la existencia de otra vida en el universo.