Un modelo del anillo de polvo alrededor de la joven estrella Elías 24, producido a partir de simulaciones basadas en nuevas imágenes milimétricas de ALMA del sistema. El modelo encuentra que el polvo fue formado por un planeta con el 70% de la masa de Júpiter ubicado a unas 60 au de la estrella. Crédito:Dipierro et al. 2018
El descubrimiento de un exoplaneta a menudo ha sido el resultado del seguimiento del parpadeo de una estrella (el método en tránsito) o su oscilación (el método de la velocidad radial). El descubrimiento por imágenes directas es raro porque es muy difícil detectar un exoplaneta tenue escondido en el resplandor de su estrella anfitriona. El advenimiento de la nueva generación de interferómetros de radio (así como mejoras en las imágenes del infrarrojo cercano), sin embargo, Ha permitido la obtención de imágenes de discos protoplanetarios y, en las subestructuras de disco, la inferencia de exoplanetas en órbita. Los huecos y las estructuras en forma de anillo son pistas particularmente fascinantes sobre la presencia o la formación continua de planetas.
Ya se han identificado anillos de polvo en muchos sistemas protoplanetarios a partir de su emisión infrarroja y submilimétrica. Se debate el origen de estos anillos. Es posible que se hayan formado a partir de la acumulación de polvo, "asentamiento de polvo, inestabilidades gravitacionales, o incluso por variaciones en las propiedades ópticas del polvo. Alternativamente, los anillos podrían resultar dinámicamente de los movimientos orbitales de planetas que ya se han desarrollado o que están en camino. Los planetas inducirán ondas en los discos polvorientos que, mientras se disipan, puede producir huecos o anillos. La clave para resolver el problema es reconocer que los granos de polvo de diferentes tamaños se comportan de manera diferente, con granos pequeños fuertemente acoplados al gas y por lo tanto rastrear la masa de gas, mientras que los granos más grandes (de tamaño milimétrico o más grandes) tienden a seguir gradientes de presión y se concentran cerca de los bordes de los espacios.
Los astrónomos de CfA Sean Andrews y David Wilner eran miembros de un equipo de científicos que utilizaron las instalaciones de ALMA para obtener imágenes del polvo alrededor de la joven estrella Elias 24 con una resolución de aproximadamente 28 au (una unidad astronómica aproximadamente la distancia promedio de la Tierra a la Tierra). Sol). Los astrónomos encuentran evidencia de huecos y anillos y, asumiendo que estos son producidos por un planeta en órbita, modelan el sistema permitiendo que evolucionen tanto la masa y la ubicación del planeta como la distribución de la densidad del polvo. Su mejor modelo explica bastante bien las observaciones:después de unos cuarenta y cuatro mil años, el planeta inferido tiene una masa del 70% de la masa de Júpiter y se encuentra a 61,7 au de la estrella. El resultado refuerza la conclusión de que tanto los huecos como los anillos prevalecen en una amplia variedad de discos circunestelares jóvenes. y señalar la presencia de planetas en órbita.