Un equipo de astrónomos chilenos descubrió la primera evidencia sobre la inestabilidad gravitacional a escala planetaria y advirtió cuál es su relación con la formación de cuerpos celestes gigantescos. Los detalles.
En un avance significativo en la comprensión de la formación de planetas gigantes, los astrónomos han descubierto evidencia de inestabilidad gravitacional a escala planetaria. Este hallazgo, que se realizó durante la observación del objeto en explosión V960 Mon, “podría cambiar la forma en que entendemos la formación de planetas gigantes”, alertaron astrónomos chilenos.
Según explicaron en el documento, históricamente la formación de planetas gigantes se ha atribuido a dos métodos: la acreción del núcleo y la inestabilidad gravitacional. Sin embargo, este último concepto ha caído en desgracia en los últimos años debido a la falta de observaciones de discos protoplanetarios fragmentados alrededor de estrellas jóvenes y la baja tasa de ocurrencia de planetas masivos en órbitas muy amplias.
“Este descubrimiento es verdaderamente cautivador, ya que marca la primera detección de cúmulos alrededor de una estrella joven que tienen el potencial de dar lugar a planetas gigantes”, afirmó en un comunicado Alice Zurlo, investigadora de la Universidad Diego Portales (Chile) involucrada en las observaciones que fueron publicadas en la revista Astrophysical Journal Letters.
El equipo de astrónomos utilizó la luz polarizada SPHERE/IRDIS para observar V960 Mon y descubrió una vasta estructura de luz dispersa con varios brazos en espiral. Este hallazgo llevó a un nuevo análisis de información de archivo del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) adquiridos solo dos años después del inicio del estallido de V960 Mon. En estos datos, los astrónomos descubrieron varios grupos de emisión continua alineados a lo largo de un brazo espiral que coincide con la estructura de luz dispersa.
Estos grupos de emisión se interpretan como fragmentos formados por un brazo espiral bajo colapso gravitacional. Los astrónomos estiman que la masa de sólidos dentro de estos grupos es de varias masas terrestres, lo que sugiere que esta observación podría ser la primera evidencia de inestabilidad gravitacional que ocurre a escalas planetarias.
“Nadie había visto nunca una observación real de inestabilidad gravitacional a escala planetaria, hasta ahora”, señaló Philipp Weber, investigador de la Universidad de Santiago de Chile, que dirigió el estudio, en un comunicado.
Es que este descubrimiento tiene implicaciones significativas para la formación de planetas y podría estar conectado con el estado de explosión de V960 Mon. La inestabilidad gravitacional se ha destacado como una alternativa para la formación de planetas en regiones distantes de sus estrellas anfitrionas, ya que se cree que opera en el disco protoplanetario exterior.
“Nuestro grupo ha estado buscando signos de cómo se forman los planetas durante más de diez años, y no podríamos estar más emocionados con este increíble descubrimiento”, afirmó Sebastián Pérez, miembro del equipo de la Universidad de Santiago, Chile. Es que, gracias a este descubrimiento, los expertos advirtieron que los mecanismos físicos que impulsan la formación de planetas gigantes gaseosos masivos, a través de la inestabilidad gravitacional en los discos circunestelares, también pueden ser responsables de los eventos de acreción episódica observados en objetos estelares jóvenes.
V960 Mon es un objeto FUor, que ha estado en estado de explosión desde 2014, y representa un excelente laboratorio para estudiar la formación de planetas, ya que el aumento repentino del brillo de la fuente central ilumina y calienta el entorno circundante. El momento de las observaciones de ALMA es particularmente significativo, ya que se realizaron apenas dos años después del estallido estelar. Sin embargo, es crucial reconocer que el fenómeno FU Ori podría implicar múltiples mecanismos desencadenantes, y la fragmentación inducida por la inestabilidad gravitacional representa solo una posibilidad entre varias otras.
Para obtener más información, un seguimiento de los estallidos de FUor detectados por el Legacy Survey of Space and Time (LSST) utilizando el telescopio Vera C. Rubin, dirigido específicamente a grupos milimétricos, podría ayudar a establecer la prevalencia de tales características alrededor de las fuentes de FUor en las primeras etapas de los eventos de estallido.
Es que los instrumentos de ESO ayudarán a los astrónomos a revelar más detalles sobre este sistema planetario en formación y el Extremely Large Telescope (ELT) de ESO será clave. “El ELT permitirá la exploración de la complejidad química que rodea a estos grupos, ayudándonos a descubrir más sobre la composición del material a partir del cual se están formando los planetas potenciales “, afirmó Weber.
El descubrimiento de los astrónomos es un paso importante en la comprensión de cómo se forman los planetas gigantes. La inestabilidad gravitacional, una vez considerada una teoría menos favorecida, ahora se ha destacado como un posible mecanismo clave en la formación de planetas gigantes. Este hallazgo también subraya la importancia de los objetos FUor como laboratorios para estudiar la formación de planetas.
El objeto V960 Mon, en particular, ha proporcionado a los astrónomos una visión única de la formación de planetas. Su estado de explosión, junto con la estructura de luz dispersa y los grupos de emisión continua observados, proporciona una imagen detallada de cómo puede ocurrir la formación de planetas a través de la inestabilidad gravitacional.
Este estudio también destaca la importancia de las observaciones continuas y el análisis de los datos de archivo. Los datos de ALMA, adquiridos solo dos años después del inicio del estallido de V960 Mon, fueron cruciales para este descubrimiento. Estos datos proporcionaron una visión más profunda de la estructura de las espirales y permitieron a los astrónomos descubrir características grumosas dentro de estas estructuras, según explicaron en el documento científico.
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