Tenemos una teoría, tenemos una estrella joven, tenemos un disco de polvo... ¿tendremos planetas?


Arriba:El disco de polvo que rodea la estrella
enana roja AU Mic, vista en luz óptica dispersa.
La región oscura central es producida por un disco
ocultador suspendido en cuatro alambres, que
enmascaran la estrella. El disco de polvo que se
observa cerca del límite con la máscara oscura se
corresponde aproximadamente con el Cinturón
de Kuiper de asteroides en nuestro sistema solar.
Crédito: Paul Kalas/UC Berkeley, cortesía de Science Magazine

BERKELEY – Astrónomos de la Universidad de California, Berkeley, han descubierto la más cercana y joven estrella con un disco visible de polvo que puede ser un jardín de infantes para planetas.

La tenue estrella enana roja está apenas a 33 años luz de distancia, lo suficientemente cerca como para que el Telescopio Espacial Hubble u otros telescopios terrestres con óptica adaptativa para mejorar la imagen debieran ser capaces de ver si el disco de polvo contiene acumulaciones de materia que podrían convertirse en planetas.

“Los discos circum-estelares son avisadores de formación planetaria, y éste es la más cercana y joven estrella donde podemos ver directamente la luz reflejada en el polvo producido por cometas y asteroides extra solares, es decir, los objetos que posiblemente podrían formar planetas por acreción”, dijo Paul Kalas, astrónomo investigador asistente en la Universidad de California Berkeley y autor principal del artículo que informa del descubrimiento.

“Estamos esperando las estaciones de observación de verano y otoño para regresar a los telescopios y estudiar las propiedades del disco con más detalle. Pero esperamos que todos hagan lo mismo, habrá montones de continuaciones”.

Un artículo anunciando el descubrimiento será publicado en línea en Science Express esta semana, y aparecerá en la edición impresa de la revista en marzo. Otros co-autores junto a Kalas son Brenda C. Matthews, una investigadora post-doctoral en el Laboratorio de Radioastronomía de UC Berkeley, y el astrónomo Michael C. Liu de la Universidad de Hawai. Kalas también está afiliado con el Centro de Óptica Adaptativa en UC Santa Cruz.

La joven estrella tipo M, AU Microscopium (AU Mic), tiene aproximadamente la mitad de la masa del Sol pero solamente 12 millones de años de edad, comparada con los 4.600 millones de años del Sol. El equipo de astrónomos encontró la estrella mientras buscaba discos de polvo que orbitaran estrellas y emitieran mayores cantidades de radiación infrarroja que la esperada, lo que sería indicativo de una caliente y brillante nube de polvo.

La imagen de AU Mic, obtenida el pasado mes de octubre con el telescopio de 2,2 metros de la Universidad de Hawai en la cima del Mauna Kea, muestra el borde de un disco que se extiende unas 210 unidades astronómicas a partir de la estrella central, unas siete veces más lejos de la estrella que lo que Neptuno se encuentra del Sol. Una unidad astronómica, o AU, es la distancia media de la Tierra al Sol, unos 150 millones de kilómetros.

“Cuando vemos luz infrarroja dispersa alrededor de una estrella, la inferencia es que es causada por granos de polvo continuamente repuestos por colisiones de cometas y asteroides”, dijo Kalas. Como el 85 por ciento de todas las estrellas son enanas rojas del tipo M, esta estrella proporciona claves de cómo la mayoría de los sistemas planetarios se forman y evolucionan.

Otras estrellas cercanas, tales como Gliese 876 a 16 años luz y Epsilon Eridani a 10 años luz, se bambolean, proporcionando evidencia indirecta de planetas. Pero las imágenes de discos de escombros alrededor de estrellas, son poco comunes. AU Mic es el más cercano disco de polvo que se ha fotografiado directamente, desde el descubrimiento hace 20 años de un disco de polvo alrededor de Beta Pictoris, una estrella de unas 2,5 masas solares y a 65 años luz de distancia. Aunque las dos estrellas están en regiones opuestas del cielo, parecen haberse formado al mismo tiempo y estar viajando juntas a través de la galaxia, dijo Kalas.

“Estas estrellas hermanas probablemente se formaron juntas en la misma región del espacio en un grupo en movimiento que contenía unas 20 estrellas”, dijo Kalas. Esto representa una oportunidad sin precedentes de estudiar estrellas formadas bajo las mismas condiciones, pero con masas ligeramente mayores y ligeramente menores que la de nuestro Sol.

“Los teóricos están entusiasmados, también, con la oportunidad de entender cómo los sistemas planetarios evolucionan en forma diferente alrededor de estrellas de gran masa como Beta Pictoris y de pequeña masa como AU Mic”, dijo.

Las fotografías de AU Mic fueron obtenidas bloqueando el fulgor de la estrella con un coronógrafo como el utilizado para observar la atmósfera exterior del Sol, o corona. El disco eclipsador del telescopio de 2,2 metros de la Universidad de Hawai bloqueó la visión de todo lo que estuviera alrededor de la estrella hasta una distancia de unas 50 AU. A esa distancia en nuestro sistema solar, solamente serían visibles el Cinturón de Kuiper de asteroides y la más lejana Nube de Oort, la fuente de los cometas.

Kalas dijo que imágenes más nítidas obtenidas en tierra o en el espacio deberían mostrar estructuras tan cercanas como a 5 AU, lo que significa que planetas tipo Júpiter o grumos en el disco de polvo deberían ser visibles, si están allí.

“Con la óptica adaptativa en el telescopio Lick de 120 pulgadas o en telescopio Keck de 10 metros, o con el Telescopio Espacial Hubble, podemos mejorar la nitidez de 10 a 100 veces”, dijo Kalas.

En un artículo compañero aceptado para ser publicado en la revista The Astrophysical Journal, el equipo Berkeley-Hawai reporta evidencia indirecta de un agujero relativamente libre de polvo en el disco a unas 17 AU de la estrella. Esto podría estar ligeramente dentro de la órbita de Urano en nuestro propio sistema solar.

“La evidencia potencial de la existencia de planetas proviene del espectro infrarrojo, donde notamos una ausencia de granos de polvo calientes”, dijo. “Éso significa que los granos son eliminados dentro de un radio a unas 17 AU de la estrella. Un mecanismo para hacer esto es por el encuentro planeta-granos, donde el planeta recoge los granos del sistema”.

El polvo faltante de las regiones interiores de AU Mic es un signo indicador de un planeta orbitando allí. El planeta barre cualquier polvo que haya en las regiones interiores, manteniendo a raya el de las regiones exteriores.

Además de posteriores observaciones con el telescopio de 2,2 metros en Hawai, Kalas y sus colegas planean utilizar el Telescopio Espacial Spitzer, un observatorio infrarrojo lanzado en agosto último por la NASA, para llevar a cabo una búsqueda más sensible de gas.

La investigación fue financiada por el Programa Orígenes de la NASA y por el Centro de Óptica Adaptativa de la Fundación Nacional de Ciencia.
===========================================
Web Site: UCBerkeley News
Article: Youngest and Nearer Star with Dusty Debris Disk
by Robert Sanders
Posted: February 26, 2004
===========================================
Para Astroseti.org: Heber Rizzo Baladán
===========================================