Con un instrumento en el Very Large Telescope en Chile, los científicos de ETH Zurich observaron discos de formación planetaria alrededor de estrellas jóvenes similares al sol 4, Hace 5 mil millones de años. Asombrosamente, los discos son muy diferentes. Los datos ayudarán a arrojar más luz sobre los procesos de formación de los planetas.

Un instrumento, que fue parcialmente desarrollado y construido en ETH Zurich, ahora ha tenido un éxito especial en el estudio de estrellas recién nacidas todavía rodeadas de gas y polvo. Con SPHERE (Investigación de Exoplanetas Espectro-Polarimétrica de Alto Contraste) en el Observatorio Europeo Austral (ESO), Los astrónomos de ETH Zurich y el Instituto Max Planck de Astronomía en Heidelberg pudieron tomar imágenes de discos de formación de planetas alrededor de las estrellas jóvenes:estos discos, llamados discos protoplanetarios, existen alrededor de las llamadas estrellas TTauri, las progenitoras de nuestro Sol, así como alrededor de las hermanas más masivas llamadas estrellas Herbig Ae / Be. Hasta ahora, los astrónomos se centraron principalmente en las estrellas Herbig Ae / Be en sus estudios, pero con una nueva, ambicioso programa llamado DARTTS-S (Disks Around TTauri Stars with SPHERE), Henning Avenhaus y Sascha Quanz, miembros anteriores y actuales de NCCR PlanetS en ETH Zurich, ahora han podido utilizar las capacidades de SPHERE para realizar un estudio de los discos TTauri.

Los resultados de las primeras ocho estrellas se publican en un artículo publicado por el Diario astronómico . "No solo pudimos detectar claramente los ocho discos, "resume Henning Avenhaus, "pero, asombrosamente, todos se veían muy diferentes en particular con respecto a su tamaño ". Si bien algunos de ellos solo pudieron detectarse con un radio de 80 au (80 veces la distancia Sol-Tierra y aproximadamente el doble de la distancia promedio Sol-Plutón), otros se remontan a la asombrosa cifra de 700 au. "Se encontró que la mayoría de los discos mostraban anillos, un fenómeno conocido por observaciones previas de estrellas más masivas, "explica Sascha Quanz:" Sin embargo, ninguno de ellos mostraba estructuras en espiral, que es un fenómeno que se observa con regularidad en los discos de Herbig ". Una cuestión clave ahora es comprender de dónde proviene esta diferencia y qué significa para la formación de planetas alrededor de diferentes tipos de estrellas.

Empiece con mal pie

Tan exitoso como fue el proyecto, empezó con mal pie, como recuerda Henning Avenhaus:"Si bien la primera propuesta para llevar a cabo tales observaciones ya se escribió en marzo de 2013 y recibió una alta calificación (en ese entonces se usaba el instrumento NACO más antiguo), los trabajos inesperados que tuvieron que realizarse en el instrumento hicieron imposible la toma de datos ". Lo mismo sucedió nuevamente en septiembre de 2013. Una vez más, el instrumento no estaba disponible. Un tercer intento en marzo de 2014 arrojó la programación solicitada; en marzo de 2015, cuando Henning Avenhaus voló hacia el telescopio solo para descubrir que el instrumento (todavía NACO) tenía un mal funcionamiento la noche antes de que se programara el inicio de las observaciones. No es que importara:el viento y las nubes hacían imposible la observación de todos modos.

En este punto, el equipo decidió cambiar al nuevo instrumento, SPHERE, y programaron sus primeras observaciones para marzo de 2016. Esta vez, funcionó:tanto el instrumento como el clima se comportaron bien, como recuerda Henning Avenhaus:"Estuve presente en Cerro Paranal, la ubicación del Very Large Telescope, trabajando durante la noche para realizar las observaciones y ocasionalmente saliendo de la sala de control para dirigirse a la plataforma del telescopio y maravillarse con la impresionante exhibición de estrellas ".

Los datos tomados a lo largo de varias noches en marzo de 2016 y en el año siguiente fueron de muy alta calidad. Más de cinco años después de la idea del programa, los investigadores ahora se ven recompensados ​​con resultados que ayudarán a arrojar más luz sobre los procesos de formación de los planetas. "Este conjunto de datos de alta calidad muestra de manera impresionante el poder de SPHERE para estas observaciones y aumenta significativamente el número de viveros planetarios estudiados en alta resolución, lo que nos permite finalmente obtener una comprensión estadística de la formación de planetas, ", resume Sascha Quanz. Otros resultados del programa DARTTS-S y observaciones similares con el radiotelescopio ALMA en Chile deberían contribuir a esto.