Cinturón de cometas alrededor de sistema multiplanetario distante arroja indicios de planetas escondidos o desplazados

17 Mayo, 2016 / Tiempo de lectura: 5 minutes

Un equipo de astrónomos usó el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para producir la primera imagen en alta resolución del cinturón de cometas (similar a nuestro Cinturón de Kuiper) alrededor de HR 8799, la única estrella con varios planetas de los cuales se han obtenido imágenes directas. La forma de este disco de polvo, y sobre todo su borde interno, curiosamente no coincide con las órbitas de los planetas, con lo cual o bien estos cambiaron de posición con el tiempo, o aún queda más de un planeta por descubrir en el sistema.

“Estos datos realmente nos permiten observar el borde interno de este disco por primera vez”, explica Mark Booth, de la Pontificia Universidad Católica de Chile, autor principal de la investigación. “Al estudiar las interacciones entre los planetas y el disco, esta nueva observación muestra que o los planetas que vemos tuvieron órbitas diferentes en el pasado o hay al menos un planeta más en el sistema que todavía no se ha detectado por ser demasiado pequeño”.

El disco, que se extiende por una zona de entre 150 y 420 veces la distancia entre el Sol y la Tierra, es generado por colisiones de cometas en las extremidades de este sistema estelar. Con ALMA se pudo obtener imágenes de las emisiones del polvo que compone el disco. Según los investigadores, el hecho de que los granos de polvo sean tan pequeños permite suponer que los planetas del sistema son más grandes que Júpiter. En observaciones hechas anteriormente en longitudes de onda más cortas no se había detectado esta falta de uniformidad en el disco. No se sabe a ciencia cierta si la diferencia se debe a la baja resolución de las observaciones anteriores o a que las diferentes longitudes de onda corresponden a diferentes tamaños de grano, que podrían tener una distribución levemente distinta.

Imagen obtenida por ALMA del anillo de cometas y polvo alrededor de HR 8799, la única estrella con varios planetas que han sido plasmados en imágenes. De los nuevos datos se infiere que los planetas han migrado o bien hay un planeta que aún no se ha descubierto. El acercamiento en la imagen, obtenida con el Very Large Telescope de la ESO, muestra la ubicación de los planetas conocidos de este sistema en relación a la representación gráfica de la estrella central. Créditos: Booth et al., ALMA (NRAO/ESO/NAOJ); A. Zurlo, et al

HD 8799 es una joven estrella que tiene aproximadamente 1,5 veces la masa del Sol y se ubica a 129 años luz de la Tierra, en dirección de la constelación de Pegaso.

“Esta es la primera vez que se obtiene la imagen de un sistema multiplanetario con polvo que orbita a su alrededor, lo cual nos permite compararlo con la formación y las dinámicas de nuestro propio Sistema Solar”, explica el coautor del estudio Antonio Hales, del observatorio ALMA y del Observatorio Radioastronómico Nacional de Estados Unidos, en Charlottesville (Virginia).

Información adicional

Los resultados de este estudio se publicaron en las Monthly Notices of the Royal Astronomical Society con el título “Resolución del cinturón planetesimal de HR 8799 con ALMA” (“Resolving the Planetesimal Belt of HR 8799 with ALMA”), Booth et al, mayo 2016.

Prepublicación: https://arxiv.org/abs/1603.04853

El equipo de investigación está compuesto por Mark Booth ([1],[2]), Andrés Jordán ([1],[3]), Simón Casassus ([2],[4]), Antonio S. Hales ([5],[6]), William R. F. Dent ([5]), Virginie Faramaz ([1]), Luca Matrà ([7],[8]), Denis Barkats ([9]), Rafael Brahm ([1],[3]) Jorge Cuadra ([1],[2]).

[1] Instituto de Astrofísica, Pontificia Universidad Católica de Chile, Vicuña Mackenna 4860, Santiago, Chile
[2] Millennium Nucleus “Protoplanetary Disks”
[3] Millennium Institute of Astrophysics, Vicuña Mackenna 4860, Santiago, Chile
[4] Departamento de Astronomía, Universidad de Chile, Casilla 36-D, Santiago, Chile
[5] Joint ALMA Observatory, Alonso de Córdova 3107, Vitacura 763-0355, Santiago, Chile
[6] National Radio Astronomy Observatory, 520 Edgemont Road, Charlottesville, Virginia, 22903-2475, USA
[7] Institute of Astronomy, University of Cambridge, Madingley Road, Cambridge CB3 0HA, UK
[8] European Southern Observatory, Alonso de Córdova 3107, Vitacura, Casilla 19001, Santiago, Chile
[9] Harvard University, 60 Garden Street, Cambridge, MA 02138, USA

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundación Nacional de Ciencia de EE. UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS) en cooperación con la República de Chile. ALMA es financiado por ESO en representación de sus estados miembros, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC) y el Ministerio de Ciencia y Tecnología de Taiwán (MOST), y por NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Ciencias Astronómicas y Espaciales de Corea del Sur (KASI).

La construcción y las operaciones de ALMA son conducidas por ESO en nombre de sus estados miembros; por el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), gestionado por Associated Universities, Inc. (AUI), en representación de Norteamérica; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia del Este. El Joint ALMA Observatory (JAO) tiene a su cargo la dirección general y la gestión de la construcción, así como la puesta en marcha y las operaciones de ALMA.