Spitzer observa el cambio de disco formador de planetas rápidamente

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Algo extraño está sucediendo alrededor de una estrella joven llamada LRLL 31. Es probable que se trate de un planeta que forma un disco, sin embargo, los planetas tardan millones de años en formarse, por lo que es raro ver que algo cambie en las escalas de tiempo que los humanos podemos percibir. Otro objeto parece estar empujando un grupo de material formador de planetas alrededor de la estrella, y esta región está ofreciendo a los astrónomos con el Telescopio Espacial Spitzer una mirada inusual a las primeras etapas de la formación del planeta.

Los astrónomos están viendo que la luz de este disco varía con bastante frecuencia. Una posible explicación es que un compañero cercano a la estrella, ya sea una estrella o un planeta en desarrollo, podría estar juntando material formador de planetas, haciendo que su grosor varíe a medida que gira alrededor de la estrella.

"No sabemos si los planetas se han formado o se formarán, pero estamos adquiriendo una mejor comprensión de las propiedades y la dinámica del polvo fino que podría convertirse, o indirectamente, en un planeta", dijo James Muzerolle del Espacio Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland. Muzerolle es el primer autor de un artículo aceptado para su publicación en Astrophysical Journal Letters. "Esta es una visión única y en tiempo real del largo proceso de construcción de planetas".

Una teoría de la formación de planetas sugiere que los planetas comienzan como granos polvorientos que giran alrededor de una estrella en un disco. Poco a poco aumentan de tamaño, acumulando más y más masa como nieve pegajosa. A medida que los planetas se hacen cada vez más grandes, crean huecos en el polvo, hasta que un llamado disco de transición toma forma con un gran agujero en forma de rosquilla en el centro. Con el tiempo, este disco se desvanece y emerge un nuevo tipo de disco, formado por escombros de colisiones entre planetas, asteroides y cometas. En definitiva, un sistema solar más asentado y maduro, como nuestras propias formas.

Antes del lanzamiento de Spitzer en 2003, solo se conocían unos pocos discos de transición con huecos o agujeros. Con la visión infrarroja mejorada de Spitzer, ahora se han encontrado docenas. El telescopio espacial detectó el cálido resplandor de los discos e indirectamente cartografió sus estructuras.

Muzerolle y su equipo se dispusieron a estudiar una familia de estrellas jóvenes, muchas de ellas con discos de transición conocidos. Las estrellas tienen entre dos y tres millones de años y están a unos 1,000 años luz de distancia, en la región de formación estelar IC 348 de la constelación de Perseo. Algunas de las estrellas mostraron sorprendentes indicios de variaciones. Los astrónomos siguieron a uno, LRLL 31, estudiando la estrella durante cinco meses con los tres instrumentos de Spitzer.

Las observaciones mostraron que la luz de la región interna del disco de la estrella cambia cada pocas semanas y, en un caso, en solo una semana. "Los discos de transición son bastante raros, por lo que ver uno con este tipo de variabilidad es realmente emocionante", dijo el coautor Kevin Flaherty, de la Universidad de Arizona, Tucson.

Tanto la intensidad como la longitud de onda de la luz infrarroja variaron con el tiempo. Por ejemplo, cuando la cantidad de luz vista en longitudes de onda más cortas aumentó, el brillo en longitudes de onda más largas disminuyó, y viceversa.

Muzerolle y su equipo dicen que un compañero de la estrella, dando vueltas en un espacio en el disco del sistema, podría explicar los datos. “Un compañero en el espacio de un disco casi de borde cambiará periódicamente la altura del borde interno del disco a medida que da vueltas alrededor de la estrella: un borde más alto emitiría más luz en longitudes de onda más cortas porque es más grande y caliente, pero a Al mismo tiempo, el borde alto sombrearía el material frío del disco externo, causando una disminución en la luz de longitud de onda más larga. Un borde bajo haría lo contrario. Esto es exactamente lo que observamos en nuestros datos ", dijo Elise Furlan, coautora del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, Pasadena, California.

El compañero tendría que estar cerca para mover el material tan rápido, aproximadamente una décima parte de la distancia entre la Tierra y el sol.

Los astrónomos planean hacer un seguimiento con telescopios terrestres para ver si un compañero tira de la estrella lo suficientemente fuerte como para ser percibido. Spitzer también observará el sistema nuevamente en su misión "cálida" para ver si los cambios son periódicos, como se esperaría con un compañero en órbita. Spitzer se quedó sin refrigerante en mayo de este año, y ahora está operando a una temperatura ligeramente más cálida con dos canales infrarrojos aún funcionando.

"Para los astrónomos, ver cualquier cosa en tiempo real es emocionante", dijo Muzerolle. "Es como si fuéramos biólogos observando el crecimiento de las células en una placa de Petri, solo nuestra muestra está a años luz de distancia".

Fuente: JPL

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