una rara forma de monóxido de carbono, la molécula que influye sobre el nacimiento de los planetas

A medida que los planetas jóvenes crecen dentro de estos discos, crean huecos, lo que lleva a una estructura de anillos concéntricos. Crédito: ESO / L. Calçada.

Astrónomos usando uno de los radiotelescopios más avanzados han descubierto una molécula rara en el disco de polvo y gas alrededor de una estrella joven, y puede proporcionar una respuesta a uno de los misterios que se enfrentan los astrónomos. 

La estrella, llamada HD 163296, se encuentra a 330 años luz de la Tierra y se formó en los últimos seis millones de años. 

Está rodeado por un disco de polvo y gas, un llamado disco protoplanetario. Es dentro de estos discos donde nacen los planetas jóvenes. Usando un radiotelescopio en el desierto de Atacama en Chile, los investigadores pudieron detectar una señal extremadamente débil que muestra la existencia de una forma rara de monóxido de carbono, conocida como isotopólogo (¹³C¹⁷O). 

La detección ha permitido una colaboración internacional de científicos, liderados por la Universidad de Leeds, para medir la masa del gas en el disco con más precisión que nunca. Los resultados muestran que el disco es mucho más pesado, o más "masivo", de lo que se pensaba. 

Alice Booth, investigadora de doctorado en Leeds que dirigió el estudio, dijo: "Nuestras nuevas observaciones mostraron que había entre dos y seis veces más ocultación masiva en el disco de lo que las observaciones anteriores podían medir". 

"Este es un hallazgo importante en términos del nacimiento de sistemas planetarios en discos: si contienen más gas, entonces tienen más material de construcción para formar planetas más masivos". 

El estudio - La primera detección de ¹³C¹⁷O en un disco protoplanetario: un marcador robusto de la masa de gas de disco - se publicó el 12 de septiembre en Astrophysical Journal Letters. 

Las regiones rojas internas representan el polvo en el disco, que se cree que tiene forma de anillos formando planetas. La región azul más ancha es el gas de monóxido de carbono (CO) en el disco. La región verde interior muestra el gas 13C17O más raro que los investigadores han detectado por primera vez. Crédito: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Booth y colegas, Universidad de Leeds.

Las conclusiones de los científicos son oportunas. Observaciones recientes de discos protoplanetarios han dejado perplejos a los astrónomos porque no parecían contener suficiente gas y polvo para crear los planetas observados. 

El Dr. John Ilee, investigador de Leeds que también participó en el estudio, agregó: "La discrepancia de masa disco-exoplaneta plantea serias preguntas sobre cómo y cuándo se forman los planetas. Sin embargo, si otros discos están ocultando cantidades similares de masa como HD 163296, entonces es posible que hayamos subestimado sus masas hasta ahora ". 

"Podemos medir las masas de los discos observando cuánta luz emiten moléculas como el monóxido de carbono. Si los discos son lo suficientemente densos, entonces pueden bloquear la luz emitida por las formas más comunes de monóxido de carbono, y eso podría resultar en científicos subestimando la masa del gas presente. 

"Este estudio ha utilizado una técnica para observar la molécula ¹³C¹⁷O, mucho más rara, y eso nos permitió mirar profundamente dentro del disco y encontrar un depósito de gas previamente oculto". 

Los investigadores hicieron uso de uno de los radiotelescopios más sofisticados del mundo: el Atacama Large Millimeter / submillimetre Array (ALMA), en lo alto del desierto de Atacama. 

ALMA puede observar una luz invisible a simple vista, lo que permite a los astrónomos ver lo que se conoce como el "universo frío": aquellas partes del espacio que no son visibles con telescopios ópticos. 

Booth dijo: "Nuestro trabajo muestra la increíble contribución que ALMA está haciendo a nuestra comprensión del Universo. Está ayudando a construir una imagen más precisa de la física que conduce a la formación de nuevos planetas. Esto, por supuesto, nos ayuda a comprender cómo el Solar Sistema y Tierra llegaron a ser lo que son". 

Los investigadores ya están planeando los próximos pasos en su trabajo. 

Booth agregó: "Sospechamos que ALMA nos permitirá observar esta forma rara de CO en muchos otros discos. Al hacerlo, podemos medir con mayor precisión su masa y determinar si los científicos han estado subestimando sistemáticamente la cantidad de materia que contienen". 

Fuente Universidad de Leeds,