Redacción

Los entornos donde ser forman exoplanetas pueden ser mucho más complejos y caóticos de lo que se esperaba. Esto se evidencia en una nueva imagen de la estrella RU Lup, hecha con el radiotelescopio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

Todos los planetas, incluyendo los de nuestro Sistema Solar, nacen en discos de gas y polvo alrededor de las estrellas, los llamados discos protoplanetarios. Gracias a ALMA tenemos impresionantes imágenes de alta resolución de muchas de estas fábricas de exoplanetas, mostrando discos polvorientos con múltiples anillos y huecos que insinúan la presencia de planetas emergentes. Los ejemplos más famosos de estos son los sistemas HL Tau y TW Hydrae.

Pero los discos no están necesariamente tan ordenados como sugieren estas observaciones iniciales del polvo. Una nueva imagen de ALMA de RU Lup, una joven estrella variable en la constelación de Lupus, reveló un conjunto gigante de brazos espirales hechos de gas, que se extiende mucho más allá de su más conocido disco de polvo. Esta estructura espiral – que se asemeja a una “mini-galaxia” – se extiende hasta casi 1000 unidades astronómicas (ua) de la estrella, mucho más lejos que el disco de polvo compacto que se extiende hasta cerca de 60 ua.

Observaciones previas de RU Lup con ALMA ya revelaron signos de formación planetaria en curso, insinuados por los huecos de polvo en su disco protoplanetario. “Pero también notamos algunas tenues estructuras de gas de monóxido de carbono (CO) que se extendían más allá del disco. Por eso decidimos observar el disco alrededor de la estrella de nuevo, esta vez centrándonos en el gas en vez de en el polvo”, dijo Jane Huang del Centro de Astrofísica de Harvard y el Smithsonian (CfA) y autora principal de un artículo publicado en la revista Astrophysical Journal.

Los discos protoplanetarios contienen mucho más gas que polvo. Mientras que el polvo es necesario para acumular material para formar los núcleos de los planetas, el gas crea sus atmósferas.

Imagen de ALMA del disco de formación planetaria alrededor de la joven estrella RU Lup. La imagen del interior (abajo a la izquierda, disco rojo) muestra una observación previa del disco de polvo con anillos y huecos que insinúan la presencia de planetas en formación. La nueva observación muestra una gran estructura espiral (en azul), hecha de gas, que se extiende mucho más allá del disco de polvo compacto. (Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Huang and S. Andrews; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello)

En los últimos años, las observaciones de alta resolución de las estructuras de polvo han revolucionado nuestra comprensión de la formación de planetas. Sin embargo, esta nueva imagen del gas indica que la visión actual de la formación de planetas es todavía demasiado simplista y que podría ser mucho más caótica de lo que se había deducido anteriormente de las conocidas imágenes de discos con anillos netamente concéntricos.

“El hecho de que hayamos observado esta estructura espiral en el gas después de una observación más larga sugiere que probablemente no hemos visto toda la diversidad y complejidad de los entornos de formación de exoplanetas. Es posible que hayamos pasado por alto gran parte de las estructuras de gas de otros discos”, añadió Huang.

Huang y su equipo sugieren varios escenarios que podrían explicar por qué los brazos espirales aparecieron alrededor de RU Lup. Tal vez el disco está colapsando bajo su propia gravedad, porque es muy masivo. O tal vez RU Lup está interactuando con otra estrella. Otra posibilidad es que el disco esté interactuando con su entorno, acumulando material interestelar a lo largo de los brazos espirales.

“Ninguno de estos escenarios explica completamente lo que hemos observado”, dijo el miembro del equipo Sean Andrews de la CfA. “Podría haber procesos desconocidos que ocurren durante la formación de exoplanetas y que aún no hemos tenido en cuenta en nuestros modelos. Solo sabremos cuáles son si encontramos otros discos por ahí que se parezcan a RU Lup”.