Al examinar la línea de carbono atómico de dos sistemas estelares jóvenes, 49 Ceti y Beta Pictoris, los investigadores habían encontrado carbono atómico en el disco, la primera vez que se ha realizado esta observación en una longitud de onda submilimétrica, insinuando que el gas en los discos de escombros no es primordial, sino que se genera a partir de algún proceso de colisiones que tiene lugar en el disco de escombros.

Muchas estrellas jóvenes así como más estrellas de mediana edad como nuestro sol, tienen "discos de escombros", como la nube de Oort en nuestro propio sistema solar, que se cree que son restos de la formación del sistema. Recientemente, Las observaciones de radio han detectado gas dentro de varios de esos discos, pero no estaba claro por qué había gas allí. Hay dos hipótesis principales:o el gas es un gas primordial de la nube de gas original que formó la estrella, o se origina por colisiones entre objetos en el disco.

En busca de una solución a este problema, un equipo del Laboratorio de Formación de Estrellas y Planetas RIKEN decidió analizar las emisiones de carbono, que son importantes ya que pueden proporcionar pistas sobre el origen del gas. Normalmente, el carbono existirá principalmente en forma molecular, como monóxido de carbono. La luz ultravioleta de la estrella central "disociará" los átomos, creando carbono atómico libre, pero normalmente una reacción química, mediada por hidrógeno, recombina el carbono en CO. Sin embargo, si no hay hidrogeno, entonces la reacción no tiene lugar y el carbono permanece en su estado atómico.

Aya Higuchi, el primer autor del artículo, publicado en Cartas de revistas astrofísicas , pudo utilizar el Experimento del Telescopio Submilimétrico Atacama (ASTE) de diez metros en Chile para examinar la línea de carbono atómico de dos sistemas estelares jóvenes, 49 Ceti y Beta Pictoris, que se sabe que tienen discos de escombros. Luego compararon esto a partir de los datos de CO tomados por el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), una serie de telescopios en la misma instalación. "Estabamos sorprendidos, " ella dice, "para encontrar carbono atómico en el disco, la primera vez que se ha realizado esta observación en una longitud de onda submilimétrica. Pero más aún, nos sorprendió lo mucho que había. Era tan común como el monóxido de carbono ".

La implicación, al menos para estos dos sistemas estelares, es que hay muy poco hidrógeno para devolver el carbono a CO. Dado que el hidrógeno constituye la mayor parte del gas en las nubes protoplanetarias, esto insinúa que el gas no es primordial, sino que se genera a partir de algún proceso que tiene lugar en el disco de escombros. Se ha encontrado gas en otros discos de desechos, pero no se encuentra en todos. Higuchi dice:"Si podemos realizar mediciones similares en otras estrellas jóvenes, ayudará a aclarar el origen del gas en el disco de escombros. Nuestros datos aquí sugieren que el gas es secundario ".

Mirando hacia el futuro, Ella continúa, "Este trabajo también ayudará a comprender cómo un disco protoplanetario se convierte en un disco de escombros al distinguir el origen del gas en los discos".