Usando la gama de radiotelescopios más poderosa de la Tierra, Los astrónomos han hecho las primeras observaciones de un disco circumplanetario de gas y polvo como el que se cree que dio a luz a las lunas de Júpiter.

El hallazgo informó hoy en línea en Cartas de revistas astrofísicas , se suma a la intrigante historia del planeta PDS 70 c, un gigante gaseoso en formación a unos 370 años luz de la Tierra que se reveló por primera vez el mes pasado en imágenes de luz visible.

Utilizando el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) de 66 antenas en Chile, La astrónoma de la Universidad Rice Andrea Isella y sus colegas recolectaron señales de radio de ondas milimétricas que revelaron la presencia de granos de polvo en todo el sistema estelar donde PDS 70 cy su planeta hermano, PDS 70 b, todavía se están formando.

"Los planetas se forman a partir de discos de gas y polvo alrededor de estrellas recién formadas, y si un planeta es lo suficientemente grande, puede formar su propio disco a medida que acumula material en su órbita alrededor de la estrella, "Dijo Isella." Júpiter y sus lunas son un pequeño sistema planetario dentro de nuestro sistema solar, por ejemplo, y se cree que las lunas de Júpiter se formaron a partir de un disco circumplanetario cuando Júpiter era muy joven ".

Pero la mayoría de los modelos de formación de planetas muestran que los discos circumplanetarios desaparecen en unos 10 millones de años, lo que significa que los discos circumplanetarios no han existido en nuestro sistema solar durante más de 4 mil millones de años. Para buscarlos en otros lugares y recopilar evidencia de observación para probar las teorías de la formación de planetas, Isella y sus colegas buscan sistemas estelares muy jóvenes donde puedan observar directamente los discos y los planetas que aún se están formando dentro de ellos. En el nuevo estudio, Isella y sus colegas analizaron las observaciones realizadas por ALMA en 2017.

"Hay un puñado de planetas candidatos que se han detectado en discos, pero este es un campo muy nuevo, y todos todavía se debaten, "Isella dijo." (PDS 70 by PDS 70 c) se encuentran entre los más robustos porque ha habido observaciones independientes con diferentes instrumentos y técnicas ".

PDS 70 es una estrella enana de aproximadamente tres cuartas partes de la masa del sol. Ambos planetas son de 5 a 10 veces más grandes que Júpiter, y lo más íntimo, PDS 70 b, orbita a unos 1.800 millones de millas de la estrella, aproximadamente la distancia del sol a Urano. PDS 70 c está a mil millones de millas más lejos, en una órbita del tamaño de la de Neptuno.

PDS 70 b se reveló por primera vez en 2018 en imágenes de luz infrarroja de un instrumento de búsqueda de planetas llamado SPHERE en el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral. En junio, Los astrónomos utilizaron otro instrumento VLT llamado MUSE para observar una longitud de onda de luz visible conocida como H-alfa. que se emite cuando el hidrógeno cae sobre una estrella o planeta y se ioniza.

"H-alpha nos da más confianza en que estos son planetas porque sugiere que todavía están atrayendo gas y polvo y están creciendo". "Dijo Isella.

Las observaciones de longitud de onda milimétrica de ALMA proporcionan aún más evidencia.

"Es complementario a los datos ópticos y proporciona una confirmación completamente independiente de que hay algo allí, " él dijo.

Isella dijo que la observación directa de planetas con discos circumplanetarios podría permitir a los astrónomos probar las teorías de la formación de planetas.

"Hay muchas cosas que no entendemos sobre cómo se forman los planetas, y ahora finalmente tenemos los instrumentos para hacer observaciones directas y comenzar a responder preguntas sobre cómo se formó nuestro sistema solar y cómo podrían formarse otros planetas ".

Isella es profesora asistente de física y astronomía y de la Tierra, ciencias ambientales y planetarias en Rice y co-investigador en Rice, Proyecto CLEVER Planets financiado por la NASA.