Redacción

Unos astrónomos han observado una etapa única en la evolución de los sistemas planetarios, mostrando el gas de monóxido de carbono de movimiento rápido que se aleja de un sistema estelar a más de 400 años luz de distancia, un descubrimiento que proporciona una oportunidad para estudiar cómo se desarrolló nuestro propio sistema solar.

Aunque sigue sin estar claro cómo es posible que el gas sea expulsado tan rápidamente, el equipo de investigadores, dirigido por la Universidad de Cambridge, cree que puede producirse a partir de cometas helados que se vaporizan en el cinturón de asteroides de la estrella.

La detección se hizo con el radiotelescopio Atacama Large Millimeter/submillimetre Array (ALMA) en Chile, como parte de un estudio de estrellas jóvenes de “clase III”. Algunas de estas estrellas de clase III están rodeadas por discos de escombros, que se cree que se han formado por las continuas colisiones de cometas, asteroides y otros objetos sólidos, conocidos como planetesimales, en los límites exteriores de sistemas planetarios recientemente formados. El polvo y los escombros sobrantes de estas colisiones absorben la luz de sus estrellas centrales y vuelven a radiar esa energía como un tenue resplandor que puede ser estudiado con ALMA.

En las regiones interiores de los sistemas planetarios, se espera que los procesos de formación de los planetas resulten en la pérdida de todo el polvo más caliente, y las estrellas de clase IIII son las que se quedan con – como mucho – solo polvo oscuro y frío. Estos tenues cinturones de polvo frío son similares a los discos de desechos conocidos que se ven alrededor de otras estrellas, similares al cinturón de Kuiper en nuestro propio sistema solar, que se sabe que alberga asteroides y cometas mucho más grandes.

Impresión artística del sistema, con la estrella en el centro, y el cinturón de polvo interior del que se produce el gas y se dispersa hacia el exterior hasta los confines del sistema. (Foto: Institute of Astronomy, University of Cambridge)

En el estudio, se encontró que la estrella en cuestión, “NO Lup“, que tiene alrededor del 70% de la masa de nuestro Sol, tenía un disco polvoriento débil y de poca masa, pero era la única estrella de clase III donde se detectó gas de monóxido de carbono, una primicia para este tipo de estrella joven con ALMA. Aunque se sabe que muchas estrellas jóvenes todavía albergan los discos formadores de planetas ricos en gas con los que nacen, NO Lup está más evolucionada, y se podría haber esperado que perdiera este gas primordial después de que sus planetas se hubieran formado.

Aunque la detección de gas de monóxido de carbono es rara, lo que hizo que la observación fuera única fue la escala y la velocidad del gas, lo que impulsó un estudio de seguimiento para explorar su movimiento y sus orígenes.

“La detección del gas de monóxido de carbono ya fue emocionante, porque ninguna otra estrella joven de este tipo había sido observada previamente por ALMA”, dijo el primer autor Joshua Lovell, estudiante de doctorado del Instituto de Astronomía de Cambridge. “Pero cuando miramos más de cerca, encontramos algo aún más inusual: dado lo lejos que estaba el gas de la estrella, se movía mucho más rápido de lo esperado. Esto nos dejó perplejos durante bastante tiempo”.

Grant Kennedy, investigador en la Universidad de Warwick, que dirigió el trabajo de modelización del estudio, encontró una solución al rompecabezas. “Encontramos una forma sencilla de explicarlo: modelando un anillo de gas, pero dándole al gas un impulso extra hacia afuera”, dijo. “Se han utilizado otros modelos para explicar los discos jóvenes con mecanismos similares, pero este disco se parece más a un disco de escombros en el que no hemos visto vientos antes. Nuestro modelo mostró que el gas es totalmente consistente con un escenario en el que este está siendo lanzado fuera del sistema a unos 22 kilómetros por segundo, lo que es mucho más alta que cualquier velocidad orbital estable”.

Análisis posteriores también mostraron que el gas puede producirse durante colisiones entre asteroides, o durante períodos de sublimación – la transición de una fase sólida a una gaseosa – en la superficie de los cometas de la estrella, que se espera sean ricos en hielo de monóxido de carbono.