Nuevas y agudas observaciones han revelado características sorprendentes en los discos de formación de planetas alrededor de estrellas jóvenes. El instrumento SPHERE, montado en el Very Large Telescope de ESO, ha hecho posible observar la compleja dinámica de los sistemas solares jóvenes. Los resultados recientemente publicados de tres equipos de astrónomos muestran la impresionante capacidad de SPHERE para capturar la forma en que los planetas esculpen los discos que los forman, exponiendo las complejidades del entorno en el que se forman los nuevos mundos.

Tres equipos de astrónomos han hecho uso de SPHERE, un avanzado instrumento de búsqueda de exoplanetas en el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Paranal de ESO, con el fin de arrojar luz sobre la enigmática evolución de los incipientes sistemas planetarios. La explosión en el número de exoplanetas conocidos en los últimos años ha convertido su estudio en uno de los campos más dinámicos de la astronomía moderna.

Hoy se sabe que los planetas se forman a partir de vastos discos de gas y polvo que rodean a las estrellas recién nacidas, conocidos como discos protoplanetarios. Estos pueden extenderse por miles de millones de kilómetros. Tiempo extraordinario, las partículas en estos discos protoplanetarios chocan, se combinan y eventualmente se acumulan en cuerpos del tamaño de un planeta. Sin embargo, los detalles más finos de la evolución de estos discos formadores de planetas siguen siendo un misterio.

SPHERE es una adición reciente a la gama de instrumentos del VLT y con su combinación de tecnologías novedosas, proporciona un método poderoso para obtener imágenes directamente de los detalles finos de los discos protoplanetarios. La interacción entre los discos protoplanetarios y los planetas en crecimiento puede dar forma a los discos en varias formas:vastos anillos, brazos espirales o huecos sombreados. Estos son de especial interés ya que aún no se ha encontrado un vínculo inequívoco entre estas estructuras y los planetas esculpidos; un misterio que los astrónomos están ansiosos por resolver. Afortunadamente, Las capacidades especializadas de SPHERE hacen posible que los equipos de investigación observen estas características sorprendentes de los discos protoplanetarios directamente.

Por ejemplo, RX J1615 es una estrella joven, que se encuentra en la constelación de Escorpio, 600 años luz de la Tierra. Un equipo dirigido por Jos de Boer, del Observatorio de Leiden en los Países Bajos, encontró un complejo sistema de anillos concéntricos que rodean a la joven estrella, formando una forma que se asemeja a una versión titánica de los anillos que rodean a Saturno. Una escultura tan intrincada de anillos en un disco protoplanetario solo ha sido fotografiada un puñado de veces antes, y aún más emocionante, todo el sistema parece tener solo 1,8 millones de años. El disco muestra indicios de estar formado por planetas aún en proceso de formación.

La edad del disco protoplanetario recién detectado hace que RX J1615 sea un sistema excepcional, ya que la mayoría de los otros ejemplos de discos protoplanetarios detectados hasta ahora son relativamente antiguos o evolucionados. El inesperado resultado de De Boer se hizo eco rápidamente de los hallazgos de un equipo dirigido por Christian Ginski, también del Observatorio de Leiden. Observaron la joven estrella HD 97048, ubicado en la constelación de Chamaeleon, a unos 500 años luz de la Tierra. A través de un minucioso análisis, encontraron que el disco juvenil alrededor de esta estrella también se ha formado en anillos concéntricos. La simetría de estos dos sistemas es un resultado sorprendente, como la mayoría de los sistemas protoplanetarios contienen una multitud de brazos espirales asimétricos, vacíos y vórtices. Estos descubrimientos aumentan significativamente el número de sistemas conocidos con múltiples anillos altamente simétricos.

Un ejemplo particularmente espectacular del disco asimétrico más común fue capturado por un grupo de astrónomos dirigido por Tomas Stolker del Instituto Anton Pannekoek de Astronomía. Los países bajos. Este disco rodea la estrella HD 135344B, a unos 450 años luz de distancia. Aunque esta estrella ha sido bien estudiada en el pasado, SPHERE permitió al equipo ver el disco protoplanetario de la estrella con más detalle que nunca. Se cree que la gran cavidad central y dos prominentes estructuras en forma de brazos espirales fueron creadas por uno o varios protoplanetas masivos. destinado a convertirse en mundos similares a Júpiter.

Además, cuatro rayas oscuras, aparentemente sombras arrojadas por el movimiento del material dentro del disco de HD 135344B, fueron observados. Notablemente, una de las rayas cambió notablemente en los meses entre períodos de observación:un raro ejemplo de observación de la evolución planetaria ocurre en tiempo real, insinuando cambios que ocurren en las regiones internas del disco que no pueden ser detectados directamente por SPHERE. Además de producir bellas imágenes, estas sombras parpadeantes proporcionan una forma única de sondear la dinámica de las regiones más internas del disco.

Al igual que con los anillos concéntricos encontrados por De Boer y Ginski, Estas observaciones del equipo de Stolker prueban que el entorno complejo y cambiante de los discos que rodean a las estrellas jóvenes todavía es capaz de producir nuevos descubrimientos sorprendentes. Al construir un impresionante cuerpo de conocimiento sobre estos discos protoplanetarios, Estos equipos se están acercando a comprender cómo los planetas dan forma a los discos que los forman y, por lo tanto, a comprender la formación de los planetas en sí.