Colapso del nacimiento de un gigante gaseoso: la imagen de un protoplaneta proporciona una fuerte evidencia de la formación de un planeta alternativo

Punto de luz significativo: las observaciones astronómicas muestran por primera vez que los planetas masivos de gas también pueden formarse a grandes distancias de su estrella, a través del colapso directo del gas. La evidencia de esto la proporciona un joven planeta gaseoso alrededor de la estrella AB Aurigae, que está a 520 años luz de distancia y orbita su estrella a una distancia de unas buenas 90 unidades astronómicas. Por lo tanto, está demasiado lejos de ser creado por la clásica acumulación de polvo y fragmentos, como informan los investigadores en la revista Nature Astronomy.

La Tierra y la mayoría de los demás planetas del sistema solar se formaron por acreción, la acumulación lenta de polvo y grandes masas. Sin embargo, hasta ahora se ha debatido si este mecanismo formacion de planetas También se aplica a los planetas gaseosos en órbitas más lejanas, como Júpiter o Saturno. Debido a que a esta distancia del Sol no había suficiente polvo como material de construcción, también podría haberse formado a través de un colapso local de gases, similar a la formación de estrellas. Hasta el momento, sin embargo, no hay evidencia de esto.

también entre nosotros planetas exteriores Los astrónomos se preguntan cómo se formaron. Porque estos jóvenes planetas gaseosos a veces orbitan a una distancia de entre 50 y 200 AU de su estrella y, por lo tanto, en una región bastante delgada y pobre en material de su disco protoplanetario. Debido a que los protoplanetas mostrados anteriormente son como PDS 70b Pero dado que tenían varios millones de años, los astrónomos no pueden descartar la posibilidad de que se formaran nuevamente hacia el interior y solo luego migraran hacia el exterior.

Joven, pesado y lejos de la estrella

Los astrónomos dirigidos por Thayne Currie del Observatorio Astronómico Nacional en Japón pueden haber descubierto evidencia más clara de una formación in situ de un gigante gaseoso en órbita distante. Usando el Telescopio Subaru en Hawái y el Telescopio Espacial Hubble, observaron más de cerca las estrellas jóvenes AB Aurigae, a 520 años luz de distancia. En este caso, los telescopios han encontrado previamente evidencia de al menos un embrión planetario.

Nuevos registros lo confirman. Muestran un punto de luz brillante distintivo a unas 93 unidades astronómicas de distancia de su estrella, orbitando unas tres veces más lejos que Neptuno en nuestro sistema solar. El protoplaneta, apodado AB Aurigae b, pesa unas nueve veces la masa de Júpiter y tiene tres veces el tamaño de Júpiter. A partir de las propiedades espectrales del punto de luz, el equipo también concluyó que debe haber sido un protoplaneta de alrededor de un millón de años. “Por lo tanto, representa una etapa anterior en la formación planetaria que el sistema PDS-70”, dicen los astrónomos.

Las propiedades apoyan la formación por descomposición del gas

También interesante: el protoplaneta está cerca de uno de los brazos espirales que perforan el disco de gas y polvo que rodea a la joven estrella. “AB Aurigae b aparece como una masa distinta que rodea estos brazos”, dijo el equipo. “Por lo tanto, las características de este protoplaneta son muy similares a los modelos de formación de planetas a través de la inestabilidad del gas”. Según estos modelos, el colapso local del gas en los discos protoplanetarios podría conducir a una perturbación quiral de este tipo.

Esto está respaldado por otra observación de los astrónomos: las imágenes telescópicas muestran dos puntos de luz alejados entre sí, que podrían provenir de otros embriones planetarios. A una distancia de 430 y 580 unidades astronómicas, estos planetas menores están lejos de su estrella. Por lo tanto, es posible que tampoco se haya formado por acumulación clásica.

¿Una nueva perspectiva sobre ‘nuestros’ gigantes gaseosos?

“Esta evidencia de al menos un protoplaneta a una gran distancia de AB Aurigae tiene implicaciones importantes para nuestra comprensión de dónde se formaron los planetas”, afirmaron Curie y sus colegas. “AB Aurigae b podría darnos la primera evidencia directa de que los planetas similares a Júpiter pueden formarse a partir de la inestabilidad del gas”.

Si se confirma, también arrojará nueva luz sobre la composición de los gigantes gaseosos en nuestro sistema solar. Para Júpiter y Saturno también hay desacuerdo sobre si se formaron por descomposición local del gas en lugar de acumulación. (Astronomía Natural, 2022; doi: 10.1038/s41550-022-01634-x)

Fuente: Nature Astronomy

5 de abril de 2022

– Nadia Podebrigar