FORMACIÓN DE LÚAS NUN EXOPLANETA NOVO

O exoplaneta PDS 70c (sinalado coa frecha) observado con ALMAALMA/ESO/NSF/NAOJ/ Benisity et al.

Por vez primeira, detectouse con claridade unha rexión nebulosa ao redor dun exoplaneta. Cunha masa tres veces superior á da nosa Lúa, moi posiblemente trátase do disco no que este exoplaneta, similar a Xúpiter, formará un sistema de satélites.

Situada a uns 400 anos luz da Terra na constelación austral do Centauro, PDS 70 é unha estrela nova de enorme interese. Rodeando á estrela detectouse un prominente anel de gas poeirento a partir do vanse formando planetas. Con axuda do gran telescopio VLT, xa se detectaron dous destes planetas novos, denominados PDS 70b e PDS 70c, un par moi similar á parella de Xúpiter e Saturno que domina o noso sistema solar.

Ambos os planetas atópanse situados na zona entre o gran anel de po e a propia estrela, un deles moi preto da estrela e o outro (PDS 70c) máis lonxe. O gran anel circunestelar ten un radio dunhas 50 veces a distancia Terra-Sol, mentres que o planeta PDS 70c atópase separado da súa estrela por unha distancia 34 veces superior á distancia Terra-Sol, é dicir, lixeiramente superior á separación entre o Sol e  Neptuno.

Un equipo coordinado pola astrónoma Myriam Benesty (das universidades de Chile e de Grenoble, Francia) observou a estrela PDS 70 co gran interferómetro ALMA situado na meseta de Chajnantor, a 5.000 metros de altitude en pleno deserto de Atacama. As súas observacións, resumidas na imaxe que encabeza este artigo, mostran o disco de gran deseño que rodea á estrela. Tamén hai unha rexión nebulosa acumulada na inmediata veciñanza da estrela central, posiblemente un disco máis compacto que non chega a verse con gran nitidez nas observacións.

Nubeciña do exoplaneta PDS 70c (sinalado coa frecha) observado con ALMA ALMA/ESO/NSF/NAOJ/ Benisity et aL.

Na rexión baleira entre o gran anel e a estrela aparece claramente a posición do planeta PDS 70c. Con todo, o 70b máis pequeno e máis próximo á estrela non se detecta ben nestas observacións que tan só trazan o gas e o po e non os obxectos sólidos como os planetas propiamente devanditos. O que é máis sorprendente destas fantásticas observacións é que na posición do planeta 70c aparece unha masa  nebulosa, ben centrada no exoplaneta e ben diferenciada do gran anel que rodea á estrela. Os autores do estudo calcularon que esta nubiña ten un tamaño similar á distancia Terra-Sol e unha masa de tan só o 3% da masa terrestre, en números redondos: unhas tres veces a masa de nosa Lúa.

Benesty e colaboradores conclúen, moi razoablemente, que tal nubiña en torno ao  exoplaneta 70c é un pequeno disco no que se está formando un sistema de satélites. As observacións non son capaces de desvelar se xa hai algunha lúa xa formada (os datos non son sensibles aos obxectos compactos), pero o disco é moi importante en si, pois confirma as teorías de formación de planetas e dos seus satélites.

Está ben establecido que os planetas fórmanse en discos poirentos ao redor de estrelas novas. Cada planeta, segundo vaise formando, vai perforando un oco anular a medida que vai acumulando material do disco circunestelar e, desta maneira, vai medrando. Pénsase que, durante este proceso, o planeta tamén pode adquirir o seu propio disco circumplanetario. E este disco debe contribuír ao crecemento do planeta regulando a cantidade de material que cae sobre el. Simultaneamente, o gas e o po do disco circumplanetario, a través de múltiples colisións, pode ir formando corpos progresivamente maiores, o que finalmente debe conducir ao nacemento de lúas.

Coñécense máis de 4.000 planetas, pero todos eles foron detectados en sistemas estelares maduros onde, por así dicir, todo o traballo está xa feito, e non é posible observar os mecanismos da súa formación. Os sistemas protoplanetarios como o de PDS 70 son moito menos frecuentes, pero moito máis interesantes para ver os procesos de formación de planetas e lúas. Desgraciadamente estes sistemas protoplanetarios son moi pouco masivos e moi pouco brillantes. É extremadamente difícil chegar a ver detalles como os que chegamos a observar en PDS 70e, en concreto, en PDS 70c.

Con todo, as novas observacións deixan rodeado de misterio ao outro planeta menor, PDS 70b, que non mostra indicios de posuír un disco. Non sabemos se este planeta enguliu todo o material circumplanetario ou se este material formou xa completamente un sistema de satélites que non pode verse con estas observacións.

En todo caso, son datos magníficos que ilustran o virtuosismo de ALMA chegando a detectar obxectos minúsculos en tamaño e en masa. Cando o gran telescopio ELT chegue a estar operativo en Chile, cara ao ano 2027, poderanse obter imaxes no óptico/infravermello deste sistema estelar, nas que veremos con total nitidez o seu sistema protoplanetario e, quen sabe, quizais cheguemos a apreciar as incipientes exolúas.

O traballo de Benisty e colaboradores titulado "A Circumplanetary Disk Around PDS70 c" foi publicado na prestixiosa revista The Astrophysical Journal Letters. 

FONTE: Rafael Bachiller/elmundo.es/ciencia