JWST tras la búsqueda de planetas en formación
Por: Morgan Sherburne, Universidad de Michigan.
27 de marzo de 2024
Dos brazos espirales emergen del disco rico en gas alrededor de SAO 206462, una estrella joven en la constelación de Lupus. Crédito de la imagen: NAOJ/Subaru.
Los planetas se forman en discos de polvo y gas llamados discos protoplanetarios que giran alrededor de una protoestrella central durante su ensamblaje final. Aunque se han fotografiado varias docenas de estos discos, hasta ahora sólo se han captado dos planetas en pleno proceso de formación. Ahora, los astrónomos están apuntando los poderosos instrumentos a bordo del Telescopio Espacial James Webb (JWST) a los discos protoplanetarios para tratar de encontrar pistas tempranas sobre las formas en que se forman los planetas y cómo estos planetas influyen en su disco natal.
Un trío de estudios dirigidos por la Universidad de Michigan, la Universidad de Arizona y la Universidad de Victoria combinaron las imágenes de JWST con observaciones previas realizadas por el Telescopio Espacial Hubble y el Atacama Large Millimeter Array (ALMA), en Chile. Basándose en las observaciones auxiliares, el equipo utilizó JWST para observar los discos protoplanetarios HL Tau, SAO 206462 y MWC 758 con la esperanza de detectar planetas que pudieran estar formándose.
El equipo de investigación apuntó el JWST a un disco que rodea una protoestrella llamada SAO 206462, los investigadores encontraron potencialmente un candidato a planeta en el acto de formarse en un disco protoplanetario, pero no era el planeta que esperaban encontrar. "Varias simulaciones sugieren que el planeta debería estar dentro del disco, ser masivo, grande, caliente y brillante. Pero no lo encontramos. Esto significa que o el planeta es mucho más frío de lo que pensamos, o puede estar oscurecido por alguna material que nos impide verlo", afirma Gabriele Cugno, coautor del artículo.
Los astrónomos han observado el disco en el pasado, en particular con el Telescopio Espacial Hubble, el Telescopio Subaru, el Very Large Telescope y ALMA. Estas observaciones muestran un disco compuesto por dos fuertes espirales, que probablemente son lanzadas por un planeta en formación. El planeta que el equipo de la Universidad de Michigan esperaba encontrar es un tipo llamado gigante gaseoso, planetas compuestos principalmente de hidrógeno y helio, similar a Júpiter en nuestro propio Sistema Solar.
Para observar más de cerca el disco, el equipo utilizó un instrumento en JWST llamado NIRCam, este detecta luz infrarroja y los astrónomos utilizaron el instrumento empleando una técnica llamada imagen diferencial angular. Esta técnica se puede utilizar para detectar tanto la radiación térmica del planeta, como ha hecho el equipo para detectar el planeta candidato, como líneas de emisión específicas asociadas con el material que cae sobre el planeta y golpea su superficie a gran velocidad.
Otro de los sistemas estudiados en la investigación fue el de la estrella HL Tau, los investigadores se muestran sorprendidos por el nivel de detalle con el que pudimos ver este material circundante con JWST, pero desafortunadamente oscurece cualquier señal de planetas potenciales. El disco de HL Tau es conocido por tener varios anillos y espacios a escala del Sistema solar que podrían albergar planetas, si bien hay un montón de pruebas de la formación de planetas en curso, HL Tau es demasiado joven y tiene demasiado polvo intermedio para ver los planetas directamente.
Sin embargo, para sorpresa del equipo, JWST reveló detalles inesperados de una característica diferente: la envoltura protoestelar, que es esencialmente una densa afluencia de polvo y gas que rodea a la joven estrella que apenas está comenzando a fusionarse. Si bien no se detectaron nuevos planetas en el disco durante las observaciones más recientes, la sensibilidad es innovadora, dicen los investigadores, ya que les permite imponer las restricciones más estrictas hasta el momento a los planetas sospechosos.
Fuente:
https://phys.org/news/2024-03-astronomers-planets-james-webb-space.html