Astrónomos logran detección no contaminada del disco de escombros de estrella de baja masa

A través de observaciones con ALMA se logró distinguir por separado la emisión del disco alrededor de la TWA7, la que estaba contaminada por una galaxia de fondo.

Utilizando observaciones submilimétricas del disco de escombros alrededor de la estrella de baja masa TWA 7, un grupo internacional de astrónomos liderado por la directora del Núcleo Milenio de Formación Planetaria Amelia Bayo, concluyó que la arquitectura asumida para este objeto es errónea. Esto se dedujo en base a observaciones con el conjunto de radiotelescopios ALMA. Por casi 10 años, se creyó que este disco de escombros estaba formado por dos cinturones de polvo separados espacialmente pero estas observaciones de alta resolución permitieron eliminar la contaminación de una galaxia de fondo y resolver el disco, mostrando sólo uno.

En la investigación también participó el subdirector del centro Matthias R. Schreiber, los investigadores Johan Olofsson, Juan Carlos Beamín, Itziar de Gregorio-Monsalvo, Claudio Cáceres, y las estudiantes de postgrado Catalina Zamora y Daniela Iglesias.

Amelia Bayo indica que se conocen muchos planetas rocosos entorno a estrellas viejas de tipo M, pero hay pocas estrellas jóvenes de este tipo para las cuales es posible observar los discos de escombros, que es donde se forman los planetas rocosos, como el nuestro. Bayo explica que incluso TWA 7 podría ser una versión joven de TRAPPIST 1, estrella enana alrededor de la cual se han descubierto 7 planetas, de los cuales al menos tres están en su zona habitable.

Estudiando estrellas más viejas de este tipo se sabe que estos discos deben existir o que, al menos, estas estrellas han formado planetas. “Observando en el milimétrico, vemos la población de polvo que debe coexistir con estos planetesimales —material a partir del cual se forman los planetas—, y nuestros resultados dicen que la localización de estos granos de polvo es más extensa que la de los granos de polvo menor, lo cual es muy interesante porque uno de los otros pocos objetos para los cuales se tienen datos similares, muestra el comportamiento contrario”, explica Amelia Bayo, quien también es académica del Instituto de Física y Astronomía de la Universidad de Valparaíso.

La astrofísica destaca que hay menos de una decena de objetos entendidos con esta precisión.

Antes de esta investigación, se había observado el disco alrededor de TWA 7 con radio antenas aisladas, es decir, con baja resolución angular. Dichas observaciones indicaban que este objeto tenía una extraña configuración con dos anillos de polvo en vez de uno. El trabajo liderado por Bayo demuestra que las observaciones anteriores estaban contaminadas por una galaxia de fondo, y fue capaz de distinguir por separado la emisión que llega de la galaxia contaminante de la que llega realmente del disco de TWA7.

“De este modo, podemos modelar cuanto polvo hay realmente alrededor de TWA7, ver que ese polvo puede tener una extensión aún mayor de lo que veíamos cuando observábamos las partículas más pequeñas, y erradicar de la comunidad esa idea errónea de que este objeto necesita tener dos anillos distintos”, indica Bayo.

Trabajo a futuro

Los científicos observarán nuevamente este objeto utilizando ALMA pero a mayor resolución, con el propósito de entender si la estructura anteriormente observada también está presente en granos de polvo más grande y, por lo tanto, en planetesimales.

“Queremos hacer esto porque uno de nuestros escenarios es que existen planetas perturbando el disco, y las simulaciones de los astrónomos teóricos del NPF parecen indicar que si ese es el caso, la estructura sería visible también para granos más grandes. Por otro lado, si la estructura viene dada por la actividad de la estrella, entonces no estaría presente en los nuevos datos de ALMA y sería un discriminador muy directo para dos teorías, ambas fascinantes. Además, queremos entender si realmente hay gas en este disco de escombros o no, porque la presencia también podría ayudar a explicar las estructuras que vemos, y es un asunto que no está super claro aún”, finaliza la científica.

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