Un equipo de investigadores utilizando ALMA (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array) han encontrad una pequeña concentración de polvo en el disco alrededor de TW Hydrae, la estrella joven más cercana. Es muy posible que un planeta esté creciendo o esté a punto de formarse en esta concentración. Esta es la primera vez que el lugar exacto donde los materiales fríos están formando la semilla de un planeta ha sido localizado en el disco alrededor de una estrella joven.

La joven estrella TW Hydrae, ubicada a 194 años luz de distancia, en la constelación de Hydra, es la estrella más cercana alrededor de la cual se pueden formar planetas . El disco de polvo que lo rodea es el mejor objetivo para estudiar el proceso de formación de planetas.

Observaciones anteriores de ALMA revelaron que el disco está compuesto de anillos concéntricos. Ahora, las nuevas observaciones de ALMA de mayor sensibilidad revelaron un pequeño grupo previamente desconocido en el disco que forma el planeta. El grupo se alarga en la dirección de la rotación del disco, con una anchura aproximadamente igual a la distancia entre el Sol y la Tierra, y una longitud de aproximadamente cuatro veces y media.

Detectan el sitio de formación de un planeta alrededor de la estrella joven más cercana
Se encontró un pequeño grupo de polvo en la parte suroeste (parte inferior derecha) del disco, por lo demás altamente simétrico. Crédito: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Tsukagoshi et al.

Takashi Tsukagoshi, investigador del Observatorio Astronómico Nacional de Japón y el autor principal del artículo de investigación, dijo en un comunicado:

«La verdadera naturaleza del grupo aún no está clara. Podría ser un disco ‘circumplanetario’ que alimenta a un planeta infantil del tamaño de Neptuno. O podría ser que el gas en remolino esté arrastrando las partículas de polvo».

Planeta en formación

Los planetas se forman en discos de gas y polvo alrededor de estrellas jóvenes. Las partículas de polvo del tamaño de un micrómetro se unen para formar granos más grandes, rocas y, finalmente, un planeta. Los estudios teóricos predicen que un planeta infantil está rodeado por un disco «circumplanetario», una pequeña estructura dentro del disco de polvo más grande alrededor de la estrella. El planeta recolecta material a través de este disco circumplanetario. Es importante encontrar dicho disco circumplanetario para comprender la etapa final del crecimiento planetario.

El polvo frío y el gas en los discos alrededor de las estrellas jóvenes son difíciles de ver en la luz visible, pero emiten ondas de radio. Con su alta sensibilidad y resolución para tales ondas de radio, ALMA es uno de los instrumentos más poderosos para estudiar la génesis de los planetas.

Esta imagen de ALMA de la joven estrella cercana TW Hydrae tiene una resolución de 1 UA (Unidad Astronómica, la distancia de la Tierra al Sol en el Sistema Solar). Revela una brecha en el disco en 1 UA, lo que sugiere que allí se está formando un planeta con una órbita similar a la Tierra
Esta imagen de ALMA de la joven estrella cercana TW Hydrae tiene una resolución de 1 UA (Unidad Astronómica, la distancia de la Tierra al Sol en el Sistema Solar). Revela una brecha en el disco en 1 UA, lo que sugiere que allí se está formando un planeta con una órbita similar a la Tierra. Crédito: S. Andrews (Harvard-Smithsonian CfA); B. Saxton (NRAO / AUI / NSF); ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)

Sin embargo, el brillo y la forma alargada de la estructura revelada por ALMA no coinciden exactamente con las predicciones teóricas para los discos circumplanetarios. Puede ser un vórtice de gas, que también se espera que se forme aquí y allá alrededor de una estrella joven. Encontrar solo un grupo de polvo en este momento también es contrario a los estudios teóricos. Así que el equipo de investigación no pudo alcanzar una respuesta definitiva sobre la naturaleza del grupo polvoriento.

Tsukagoshi dijo:

«Aunque no tenemos una conclusión sólida, señalar el lugar exacto de la formación del planeta es muy valioso para nosotros. A continuación, obtendremos imágenes de ALMA de resolución aún mayor para revelar la distribución de temperatura en el grupo para buscar sugerencias de un planeta en el interior. También planeamos observarlo con el Telescopio Subaru en infrarrojo para ver si hay gas caliente alrededor de un planeta potencial».

El estudio científico ha sido publicado en The Astrophysical Journal Letters.

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