Grandes descubrimientos astronómicos de ESO (IV)

En noviembre de 2014 saltaba a la luz un comunicado con otro de las grandes descubrimientos astronómicos del Observatorio Europeo Austral que dejaban a la sociedad con la boca abierta. El telescopio ALMA, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, conseguía una imagen sin precedentes sobre el nacimientos de planetas alrededor de una estrella.

Esta nueva imagen de ALMA revelaba detalles extraordinarios que nunca antes se habían visto en un disco de formación de planetas alrededor de una estrella joven. Eran las primeras observaciones para las que se había utilizado ALMA en su configuración casi completa, y las imágenes más precisas hechas nunca en longitudes de onda submilimétricas. Los nuevos resultados suponían un enorme paso adelante en la observación de cómo se desarrollan los discos protoplanetarios y cómo se forman los planetas.

Para sacar el máximo partido de ALMA en su nueva y potente configuración, los investigadores decidieron apuntar las antenas hacia HL Tauri, una estrella joven rodeada por un disco de polvo (en la foto principal) y situada a unos 450 años luz de distancia. La imagen resultante superó todas las expectativas revelando finos detalles inesperados en el disco de material sobrante tras el nacimiento de la estrella. La imagen muestra una serie de anillos concéntricos brillantes, separados por huecos.

"Lo que hemos observado es, casi con total seguridad, el resultado de la formación de cuerpos planetarios jóvenes en el disco. Esto resulta sorprendente, ya que no se espera que estrellas jóvenes de este tipo tengan grandes cuerpos planetarios capaces de producir las estructuras que vemos en las imágenes", afirmaba Stuartt Corder, Subdirector de ALMA.

"Cuando vimos por primera vez esta imagen, nos quedamos asombrados por el espectacular nivel de detalle. HL Tauri no tiene más de un millón años, y sin embargo su disco ya parece estar lleno de planetas en formación. Esa imagen sola va a revolucionar las teorías de formación planetaria", explicó Catherine Vlahakis, Subdirectora del programa científico de ALMA e Investigadora Principal de la campaña de larga base de ALMA.

El disco de HL Tauri aparece mucho más desarrollado de lo que se esperaría por la edad del sistema. Por tanto, la imagen de ALMA también sugiere que el proceso de formación planetaria puede ser más rápido de lo que se pensaba.

Una resolución tan alta sólo puede lograrse con las capacidades de larga base de ALMA, lo cual proporciona nueva información que es imposible obtener con cualquier otra instalación — ni siquiera con el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA. "La logística y la infraestructura necesarias para colocar las antenas en ubicaciones tan separadas las unas de la otras, han requerido de un esfuerzo de coordinación sin precedentes, llevado a cabo por un equipo internacional de expertos, formado por ingenieros y científicos", explica el Director de ALMA, Pierre Cox. "Esta configuración cumple con uno de los objetivos más ambiciosos de ALMA y marca un impresionante hito tecnológico, científico y de ingeniería".

Las estrellas jóvenes como HL Tauri, nacen en nubes de gas y fino polvo, en las regiones que han colapsado bajo los efectos gravitatorios, formando densos núcleos calientes que, finalmente, se encienden, convirtiéndose en estrellas jóvenes. Inicialmente, estas estrellas jóvenes quedan envueltas en el gas y el polvo restantes que quedan en el disco, conocido como disco protoplanetario.

Tras numerosas colisiones, las partículas de polvo se pegan, creciendo en grumos del tamaño de granos de arena y guijarros. En última instancia, en el disco pueden formarse asteroides, cometas e incluso planetas. Los planetas jóvenes irrumpirán en el disco y crearán anillos, brechas y agujeros como los que se ven en las estructuras observadas ahora por ALMA [3.

Composición hecha con datos de ALMA/Hubble: región que rodea a la joven estrella HL Tauri

La investigación de estos discos protoplanetarios es esencial para nuestra comprensión de cómo se formó la Tierra en el Sistema Solar. Observar las primeras etapas de la formación de planetas alrededor de HL Tauri puede enseñarnos qué aspecto tenía nuestro propio sistema planetario hace más de 4.000 millones de años, cuando se formó.

"La mayoría de lo que sabemos hoy en día sobre la formación de planetas se basa en la teoría. Hasta ahora, imágenes con este nivel de detalle solo eran posibles gracias a simulaciones de ordenador o ilustraciones. Esta imagen de alta resolución de HL Tauri demuestra lo que puede lograr ALMA cuando opera en su configuración más grande, e inicia una nueva era en la exploración del universo", afirmaba Tim de Zeeuw, Director General de ESO.

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