Resumen: La estrella más cercana, más joven y con un disco de partículas de polvo – el material con que se forman los planetas – ha sido descubierta por astronomos de Berkeley y Hawaii a escasos 33 años-luz de distancia. |





Información extraída de un informe de Berkeley-Hawai

Astrónomos de la Universidad de California, Berkeley y la Universidad de Hawai descubrieron la estrella más joven y más cercana con un disco de polvo visible que podría engendrar planetas.

La imagen en luz visible del disco circunestelar que rodea a la joven estrella AU Mic fue descubierta mediante el telescopio de 2,2 metros de la Universidad de Hawai. El disco se ve de canto, revelado por la luz estelar dispersa por los pequeños granos de polvo. El largo total es de aproximadamente 210 Unidades Astronómicas. Una máscara opaca y sus filamentos entrecruzados de sostén bloquean la brillante luz de la estrella, permitiendo la detección del disco tenue. El análisis de la radiación de AU Mic muestra que el disco interior no contiene material, lo que supone una prueba indirecta de planetas recién formados en la región interna. Crédito: Hawaii

La tenue estrella enana roja se encuentra solamente a 33 años luz de distancia; lo suficientemente cerca para que el Telescopio Espacial Hubble o telescopios en la Tierra, con ópticas que puedan adaptarse para lograr una imagen con mayor definición, puedan precisar si el disco de polvo contiene materia que pueda convertirse en planetas.

“Los discos circunestelares son señales de formación planetaria, y esta es la estrella más joven y cercana en la que hemos observado en forma directa luz reflejada en el polvo producido por cometas y asteroides extra-solares – es decir, los objetos que posiblemente formen planetas por acreción”, dijo Paul Kalas, astrónomo investigador de UC Berkeley y autor principal del informe sobre el descubrimiento.

“Estamos esperando que llegue la temporada de observación de verano y otoño para volver a los telescopios y estudiar las propiedades del disco en mayor detalle. Pero suponemos que todos van a hacer lo mismo – habrá mucho seguimiento”.
Esta semana se publicará un informe sobre el descubrimiento, en internet en Science Express, y va a aparecer en la edición impresa de la revista en marzo. Los coautores son Brenda C. Mathews, investigadora con título de post-doctorado del Laboratorio de Radio Astronomía de UC Berkeley, y el astrónomo Michael C. Liu de la Universidad de Hawai. Kalas también trabaja en el Centro de Ópticas Adaptables en UC Santa Cruz.

Imagen de una luna que orbita un planeta extra-solar que gira alrededor de la estrella HD70642 – Crédito: David A. Hardy,, astroart.org (c) pparc.ac.uk

La joven estrella del tipo-M, AU Microscopium (AU Mic), tiene aproximadamente la mitad de la masa que el Sol pero solo alrededor de 12 millones de años; comparados con los 4,6 mil millones de años de nuestro sol. El equipo de astrónomos descubrió la estrella mientras buscaba discos de polvo alrededor de estrellas que emitían cantidades de radiación infrarroja mayores a las esperadas, lo que supone la existencia de una nube de polvo caliente y encendida.

La imagen de AU Mic obtenida el pasado octubre con el telescopio de 2,2 metros de Hawai en la cima de Mauna Kea, muestra un disco de polvo de canto con una longitud de 210 unidades astronómicas desde la estrella central – aproximadamente siete veces más que la distancia entre Neptuno y el Sol. Una unidad astronómica, o UA, es la distancia promedio entre la Tierra y el Sol, alrededor de 93 millones de millas.
“Cuando vimos luz infrarroja esparcida alrededor de la estrella inferimos que la causa son granos de polvo provenientes de colisiones de cometas y asteroides”, dijo Kalas. Debido a que el 85 por ciento de todas las estrellas son enanas rojas tipo-M, la estrella proporciona pistas acerca de cómo se forma y evoluciona la mayoría de los sistemas planetarios.

El brillo de otras estrellas cercanas, como Gliese 876 a 16 años luz y epsilon-Eridani a 10 años luz, es tambaleante, lo que proporciona una prueba indirecta de la existencia de planetas. Pero las imágenes de discos de polvo alrededor de las estrellas son escasas. AU Mic es el disco de polvo más cercano del que se tenga imagen desde el descubrimiento hace 20 años de un disco de polvo alrededor de beta-Pictoris, una estrella con una masa aproximadamente 2,5 veces la del Sol y a una distancia de 65 años luz. A pesar de que las dos estrellas se encuentran en regiones opuestas del cielo, parecen haberse formado al mismo tiempo y estar viajando juntas a través de la galaxia, dijo Kalas.

El Telescopio Espacial Hubble. Crédito: NASA

“Estas estrellas hermanas probablemente se formaron juntas en la misma región del espacio en un grupo móvil que contenía 20 estrellas”, comentó Kalas. Esto presenta una oportunidad sin precedentes para estudiar estrellas que se formaron bajo las mismas condiciones, pero con masa levemente mayor y levemente inferior que la del Sol.

“Los teóricos están también muy entusiasmados, ya que tienen la oportunidad de comprender cómo se desarrollan los sistemas planetarios en forma distinta alrededor de estrellas de gran masa como beta-Pictoris y estrellas de poca masa como Au Mic”, afirmó.

Combinando la luz de los telescopios gigantes mellizos de Mauna Kea se obtendrán imágenes con una resolución capaz de captar planetas del tamaño de Júpiter que orbiten estrellas cercanas.Crédito: Observatorio Keck

Las fotos de Au Mic se obtuvieron tapando el brillo de la estrella con un coronógrafo como el utilizado para observar la atmósfera exterior del Sol, o corona. El disco eclipsante del telescopio de 2,2 metros de la Universidad de Hawai bloqueó la visión de todo lo que estaba alrededor de la estrella hasta una distancia de aproximadamente 50 UA. A esta distancia en nuestro sistema solar solo sería visible el Cinturón de Kuiper de asteroides y la más lejana nube de Oort, de donde provienen los cometas.

Kalas dijo que imágenes con mayor definición desde la Tierra o el espacio nos permitirían observar estructuras a una distancia de 5 UA, lo que significa que podrían verse planetas tipo Júpiter o bultos en el disco de polvo, si los hubiera.

“Con las ópticas adaptables en el telescopio Lick de 120 pulgadas, o los telescopios Keck de 10 metros, o con el Telescopio Espacial Hubble podemos mejorar la definición entre 10 y 100 veces”, dijo Kalas.

En un trabajo compañero aceptado para publicación por The Astrophysical Journal, el equipo de Berkeley-Hawai da a conocer pruebas indirectas de la existencia de un agujero con una relativa escasez de polvo a una distancia que ronda las 17 UA de la estrella. Esto correspondería a un lugar levemente más hacia el centro que la órbita de Urano en nuestro sistema solar.

“Posibles evidencias de la existencia de planetas provienen del espectro infrarrojo, donde observamos una ausencia de granos de polvo cálidos”, dijo. “Esto significa que los granos se reducen a una distancia de aproximadamente 17 UA desde la estrella. Un mecanismo para eliminar el disco de polvo a radios de 17 UA es mediante encuentros entre granos y planetas, en donde el planeta quita los granos del sistema”.

“El polvo faltante de las regiones interiores de AU Mic es la señal de la existencia de un planeta. El planeta absorbe todo el polvo de las regiones internas y mantiene el polvo de las regiones externas a raya”, explicó Liu.

Además de realizar más observaciones con el telescopio de 2,2 metros de Hawai, Kalas y sus colegas planean utilizar el Telescopio Espacial Spitzer, un observatorio infrarrojo lanzado el pasado agosto por la Agencia Nacional del Espacio y la Aeronáutica (NASA), a fin de realizar una búsqueda más detallada de gas.