Investigador del NPF caracteriza disco alrededor de estrella de baja masa

Johan Olofsson lidera una investigación que obtuvo observaciones profundas de un disco de escombros alrededor de una estrella enana y que demuestra que hay algunas características únicas de estos discos que recién se están detectando y que aún no se han podido explicar.

Los discos de escombros alrededor de estrellas de baja masa son difíciles de observar debido a su debilidad, por lo que no se tiene suficiente información sobre ellos. Sin embargo, un grupo internacional de astrónomos liderado por Johan Olofsson, investigador asociado del Núcleo Milenio de Formación Planetaria, caracterizó el disco alrededor de una estrella enana fría, estableciendo restricciones sobre la presencia de planetas gigantes en estos discos. En la investigación también participó Amelia Bayo, directora del NPF; Matthias Schereiber, subdirector; Claudio Cáceres, investigador adjunto y Nicolás Godoy, estudiante de doctorado de la Universidad de Valparaíso y del NPF.

La estrella central es TWA7, objeto joven ubicado a unos de 110 años luz. La investigación se realizó utilizando el instrumento SPHERE, instalado en el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral, ubicado en el desierto de Atacama, Chile.

Si bien no es la primera vez que se obtiene la imagen del disco de escombros alrededor de TWA7, esta investigación permite restringir sus propiedades. “La imagen directa de un disco de escombros alrededor de una estrella de baja masa es importante porque estas estrellas se comportan de manera diferente en comparación con las más masivas. En estas, por ejemplo, podemos ver el impacto de los vientos estelares en el disco”, explica Johan Olofsson, quien también es investigador del Instituto de Física y Astronomía de la Universidad de Valparaíso y director del Max Planck Tandem Group (acuerdo entre el Instituto Max Planck de Astronomía en Heidelberg, Alemania, y la Universidad de Valparaíso).

Las observaciones permitieron resolver el disco principal alrededor de TWA7, uno que parece estar extendido en la dirección radial, lo que sorprendió a los investigadores. Además, descubrieron un anillo exterior débil. “También detectamos un brazo espiral lo que es realmente inesperado para un disco de escombros. Se han detectado brazos espirales en otros discos, pero mucho más jóvenes y con mucho gas. Cuando tienes gas, hay muchas maneras de explicar los discos espirales. Pero, hasta donde sabemos, no hay gas en el disco alrededor de TWA7. Esto es realmente una sorpresa”, dice el astrónomo.

Lo anterior podría deberse, explica Olofsson, a la presencia de un planeta de masa comparable a la del disco de escombros, el que podría estar provocando el brazo espiral y el anillo secundario externo. “Esta conclusión es apoyada por simulaciones numéricas presentadas en otro trabajo y, en este momento, es la mejor explicación que tenemos para estas observaciones”, aclara el investigador.

“Las observaciones son muy sensibles para detectar gigantes gaseosos pero no detectamos ninguno. El limite superior que tenemos es 0,5 veces la masa de Júpiter, lo cual es extremadamente bueno. Podría haber planetas menos masivos pero no lo podemos saber con estas observaciones”, agrega.

Trabajo a futuro

Olofsson cuenta que el siguiente paso es confirmar los hallazgos a través de observaciones más profundas, utilizando el James Webb Space Telescope, telescopio espacial que que se lanzará en 2020 y que contará con un espejo de 6,5 metros de diámetro. “No podemos hacerlo con SPHERE. Observamos TWA7 durante unas 2 horas y no ganaríamos mucho si la observamos durante 3 ó 4 horas. Por esto haremos todo lo posible para obtener tiempo en el James Webb Space Telescope”, concluye.

Además los investigadores están trabajando con datos obtenidos desde el Observatorio ALMA para el mismo objeto.

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En la imagen que ilustra la nota, cedida por Olofsson, se remarca la posición del brazo espiral.

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