{"id":232,"date":"2022-03-02T22:14:48","date_gmt":"2022-03-03T01:14:48","guid":{"rendered":"https:\/\/www.aricayciencia.cl\/?p=232"},"modified":"2022-04-04T13:01:43","modified_gmt":"2022-04-04T16:01:43","slug":"alma-revela-huellas-de-jovenes-planetas-en-disco-de-gas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.aricayciencia.cl\/index.php\/2022\/03\/02\/alma-revela-huellas-de-jovenes-planetas-en-disco-de-gas\/","title":{"rendered":"ALMA revela huellas de j\u00f3venes planetas en disco de gas"},"content":{"rendered":"
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Un nuevo an\u00e1lisis de los datos de HL Tauri recabados con ALMA arroj\u00f3 indicios a\u00fan m\u00e1s fehacientes de la presencia de j\u00f3venes planetas alrededor de la estrella. Los investigadores descubrieron dos vac\u00edos en el disco de gas que rodea la estrella, en lugares que coinciden con los vac\u00edos observados en el polvo en la imagen de alta resoluci\u00f3n obtenida por ALMA en 2014. De este hallazgo se desprende que los planetas se forman mucho m\u00e1s r\u00e1pido de lo que se pensaba, y los cient\u00edficos han debido plantearse teor\u00edas alternativas sobre formaci\u00f3n planetaria.<\/p>\n\n\n\n

En noviembre de 2014, ALMA public\u00f3 una deslumbrante imagen de HL Tauri y su disco de polvo<\/a> que presentaba un nivel de definici\u00f3n sin precedentes para este tipo de objeto, y donde se aprecian claramente varios vac\u00edos en el disco.<\/p>\n\n\n\n

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Imagen 1. Imagen del disco de polvo presente alrededor de HL Tauri obtenida por ALMA. Cr\u00e9ditos: ALMA (ESO\/NAOJ\/NRAO)<\/p>\n\n\n\n

Los astr\u00f3nomos todav\u00eda no tienen una explicaci\u00f3n definitiva sobre la existencia de estos vac\u00edos. Puesto que en estos discos se forman planetas, algunos astr\u00f3nomos postulan que los vac\u00edos son provocados por planetas en proceso de formaci\u00f3n que atraen o barren el polvo al describir su \u00f3rbita.<\/p>\n\n\n\n

Otros ponen en duda esta teor\u00eda, puesto que HL Tauri tendr\u00eda apenas un mill\u00f3n de a\u00f1os, mientras que en estudios anteriores se hab\u00eda inferido que los planetas tardan varias decenas de millones de a\u00f1os para formarse a partir de peque\u00f1as part\u00edculas de polvo. Seg\u00fan ellos, hay otros fen\u00f3menos que podr\u00edan explicar la presencia de estos vac\u00edos, como una variaci\u00f3n en el tama\u00f1o de los granos de polvo por fusi\u00f3n o destrucci\u00f3n, o bien la formaci\u00f3n de polvo mediante el congelamiento de mol\u00e9culas de gas.<\/p>\n\n\n\n

Ahora se necesitan m\u00e1s datos para saber qui\u00e9n tiene raz\u00f3n. Se sabe que los discos que rodean las j\u00f3venes estrellas contienen gas, adem\u00e1s de polvo. De hecho, por lo general hay 100 veces m\u00e1s gas que polvo. El equipo de investigaci\u00f3n encabezado por el Dr. Hsi-Wei Yen, del Instituto de Astronom\u00eda y Astrof\u00edsica Academia Sinica, en Taiw\u00e1n, y el profesor Shigehisa Takakuwa, de la Universidad de Kagoshima, en Jap\u00f3n, concentraron su estudio en la distribuci\u00f3n del gas en el disco para entender mejor la verdadera naturaleza de este \u00faltimo. Si los vac\u00edos fueran provocados por la variaci\u00f3n en la composici\u00f3n del polvo, no habr\u00eda una incidencia directa en el gas, y por lo tanto este no presentar\u00eda vac\u00edos. Por otro lado, si los vac\u00edos de polvo fueran causados por la gravedad de los planetas en formaci\u00f3n, la gravedad tambi\u00e9n generar\u00eda vac\u00edos en el gas.<\/p>\n\n\n\n

Incluso contando con los beneficios de la sensibilidad sin precedentes de ALMA, no fue f\u00e1cil revelar la distribuci\u00f3n del gas en el disco. Para ello, el equipo analiz\u00f3 las emisiones de las mol\u00e9culas de HCO+ en los datos de la Campa\u00f1a de L\u00ednea de Base de ALMA, recabados en 2014 y puestos a disposici\u00f3n del p\u00fablico, a las que agreg\u00f3 las emisiones de los anillos de la estrella para incrementar la sensibilidad. Esta novedosa t\u00e9cnica de an\u00e1lisis permiti\u00f3 obtener la imagen m\u00e1s n\u00edtida a la fecha de la distribuci\u00f3n de gas alrededor de una estrella joven.<\/p>\n\n\n\n

La imagen de la distribuci\u00f3n de HCO revel\u00f3 al menos dos vac\u00edos en el disco, en los radios de 28 y 69 unidades astron\u00f3micas. \u201cPara nuestra sorpresa, resulta que los vac\u00edos presentes en el gas coinciden con los que se observan en el polvo\u201d<\/em>, afirma Yen, autor principal de un art\u00edculo publicado en The Astrophysical Journal Letters<\/em>. \u201cEste hecho confirma la teor\u00eda de que los vac\u00edos son la huella de planetas j\u00f3venes\u201d<\/em>, explica. El hecho de que los vac\u00edos en el polvo y en el gas coincidan implica que la cantidad de material presente all\u00ed probablemente disminuye, lo cual contradice las teor\u00edas que atribuyen la existencia de los vac\u00edos \u00fanicamente a alteraciones en las part\u00edculas de polvo. Una disminuci\u00f3n en la cantidad de material, en cambio, avala la teor\u00eda de la formaci\u00f3n de planetas, pese a que HL Tauri sea tan joven. \u201cSeg\u00fan nuestros resultados, los planetas comienzan a formarse mucho antes de lo que pens\u00e1bamos\u201d<\/em>, concluye Yen.<\/p>\n\n\n\n

Imagen 2. Distribuciones del gas de HCO+ (azul) y el polvo (rojo) en el disco alrededor de HL Tauri. Los c\u00edrculos muestran la ubicaci\u00f3n de los vac\u00edos (radios de 30 y 70 UA). Cr\u00e9ditos: ALMA (ESO\/NAOJ\/NRAO), Yen et al.<\/p>\n\n\n\n

Imagen 3. Impresi\u00f3n art\u00edstica de HL Tauri. La estrella est\u00e1 rodeada por el disco (en rojo) y un espeso envoltorio y expulsa un jet bipolar. Cr\u00e9dito: Yin-Chih Tsai\/ASIAA EPO<\/p>\n\n\n\n

El equipo tambi\u00e9n descubri\u00f3 que el gas es lo suficientemente denso como para albergar un joven planeta en el vac\u00edo m\u00e1s cercano a la estrella. Al comparar la estructura de dicho vac\u00edo con los modelos te\u00f3ricos, el equipo calcul\u00f3 que el planeta tiene una masa equivalente a 0,8 masas de J\u00fapiter.<\/p>\n\n\n\n

El origen del vac\u00edo m\u00e1s alejado, en cambio, todav\u00eda es una inc\u00f3gnita. El equipo tambi\u00e9n postul\u00f3 la existencia de un planeta 2,1 veces m\u00e1s masivo que J\u00fapiter, pero la investigaci\u00f3n actual no permite descartar del todo la posibilidad de que el vac\u00edo sea generado por el roce entre las part\u00edculas de polvo y el gas. Para resolver esta duda se necesitan m\u00e1s datos.<\/p>\n\n\n\n

\u201cNuestro estudio demuestra claramente que se pueden hacer grandes hallazgos aplicando nuevas t\u00e9cnicas de an\u00e1lisis a datos existentes, lo cual incrementa m\u00e1s a\u00fan el tremendo potencial cient\u00edfico de ALMA\u201d<\/em>, comenta Takakuwa. \u201cPretendemos elaborar un modelo sistem\u00e1tico de la formaci\u00f3n planetaria aplicando el mismo m\u00e9todo a los datos correspondientes a otras estrellas j\u00f3venes\u201d<\/em>.<\/p>\n\n\n\n

Informaci\u00f3n adicional<\/h4>\n\n\n\n

Los resultados de este estudio se publicaron en el art\u00edculo de Yen et al. titulado \u201cGas Gaps in the Protoplanetary Disk around the Young Protostar HL Tau\u201d<\/a> (\u2018Vac\u00edos en el gas de disco protoplanetario<\/a> alrededor de la joven protoestrella HL Tau\u2019) en la edici\u00f3n de abril de 2016 de la revista The Astrophysical Journal Letters<\/em>.<\/p>\n\n\n\n

Los miembros del equipo de investigaci\u00f3n son:<\/p>\n\n\n\n

Hsi-Wei Yen (Instituto de Astronom\u00eda y Astrof\u00edsica Academia Sinica, Taiw\u00e1n), Hauyu Baobab Liu (Organizaci\u00f3n Europea para la Investigaci\u00f3n Astron\u00f3mica en el Hemisferio Austral, Alemania), Pin-Gao Gu y Naomi Hirano (Instituto de Astronom\u00eda y Astrof\u00edsica Academia Sinica, Taiw\u00e1n), Evaria Puspitaningrum (Institut Teknologi Bandung, Indonesia) y Shigehisa Takakuwa (Universidad de Kagoshima, Jap\u00f3n).<\/p>\n\n\n\n

Esta investigaci\u00f3n cuenta con el apoyo del Ministerio de Ciencia y Tecnolog\u00eda de Taiw\u00e1n.<\/p>\n\n\n\n

El Atacama Large Millimeter\/submillimeter Array<\/em> (ALMA), una instalaci\u00f3n astron\u00f3mica internacional, es una asociaci\u00f3n entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundaci\u00f3n Nacional de Ciencia de EE. UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Jap\u00f3n (NINS) en cooperaci\u00f3n con la Rep\u00fablica de Chile. ALMA es financiado por ESO en representaci\u00f3n de sus estados miembros, por NSF en cooperaci\u00f3n con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canad\u00e1 (NRC) y el Ministerio de Ciencia y Tecnolog\u00eda de Taiw\u00e1n (MOST), y por NINS en cooperaci\u00f3n con la Academia Sinica (AS) de Taiw\u00e1n y el Instituto de Ciencias Astron\u00f3micas y Espaciales de Corea del Sur (KASI).<\/p>\n\n\n\n

La construcci\u00f3n y las operaciones de ALMA son conducidas por ESO en nombre de sus estados miembros; por el Observatorio Radioastron\u00f3mico Nacional (NRAO), gestionado por Associated Universities, Inc<\/em>. (AUI), en representaci\u00f3n de Norteam\u00e9rica; y por el Observatorio Astron\u00f3mico Nacional de Jap\u00f3n (NAOJ) en nombre de Asia del Este. El Joint ALMA Observatory<\/em> (JAO) tiene a su cargo la direcci\u00f3n general y la gesti\u00f3n de la construcci\u00f3n, as\u00ed como la puesta en marcha y las operaciones de ALMA.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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