Primera detección clara de un disco lunar alrededor de un exoplaneta

Basándose en la red de antenas de ALMA en Chile, un equipo detectó recientemente con mucha claridad la presencia de un disco alrededor de un exoplaneta. Este disco, señalan los investigadores, sería lo suficientemente masivo como para soportar la formación de varios satélites.

Sabemos que los planetas nacen en discos de gas (disco circumplanetario) que enrollan estrellas jóvenes. Este disco de acreción, inicialmente muy caliente, se enfriará con el tiempo, permitiendo la condensación de granos sólidos (rocas, hielo), que luego crecerán por colisiones mutuas para formar “planetesimales”. La acumulación mutua de estos planetesimales conducirá a la formación de embriones planetarios y luego a planetas.

Durante este proceso, un planeta también puede adquirir su propio disco circumplanetario dentro del cual el gas y el polvo pueden acumularse en cuerpos cada vez más grandes, lo que finalmente conduce al nacimiento de las lunas. Pero los astrónomos aún no comprenden completamente los detalles de este proceso. “En resumen, todavía no está claro cuándo, dónde y cómo se forman los planetas y las lunas.“, Resume Stefano Facchini, investigador del Observatorio Europeo Austral (ESO), de ahí el interés de esta nueva investigación.

Un primer disco lunar

Utilizando datos de Atacama Large Millimeter / Submillimeter Antenna Array (ALMA), Chile, el Dr. Facchini y su equipo identificaron con éxito la presencia de un disco que envolvía al exoplaneta. PDS 70c.

Encontrará esta bola de gas acompañada de otro planeta, PDS 70b, alrededor de una estrella cerca 400 años luz de la Tierra. El diámetro de este disco es aproximadamente equivalente al de la distancia Tierra-Sol, o unos 150 millones de km. También sería lo suficientemente masivo como para permitir la formación de tres satélites del tamaño de la Luna.

Nuestro trabajo presenta una clara detección de un disco en el que podrían formarse satélites“, Confirma Myriam Benisty, de la Universidad de Grenoble, en Francia, quien dirigió la investigación. “Nuestras observaciones de ALMA se obtuvieron con una resolución tan exquisita que pudimos identificar claramente que el disco está asociado con el planeta y podemos restringir su tamaño por primera vez.“.

Los investigadores también encontraron que el PDS 70b no presentaba pruebas claras de dicho disco.

exoplaneta disco lunar
Una vista amplia (izquierda) y cercana (derecha) del disco lunar que rodea al PDS 70c. Créditos: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / Benisty y al.

Estas observaciones podrían arrojar nueva luz sobre la formación planetaria en sistemas estelares jóvenes. “Hasta ahora se han encontrado más de 4000 exoplanetas, pero todos han sido detectados en sistemas maduros.“, Subraya Miriam Keppler, investigadora del Instituto Max Planck de Astronomía, en Alemania. “PDS 70b y PDS 70c, que forman un sistema que recuerda al par Júpiter-Saturno, son los únicos dos exoplanetas detectados hasta la fecha que todavía están en proceso de formación.“.

En el futuro, los investigadores están planeando un estudio más profundo de este sistema utilizando el Very Large Telescope (ELT) de ESO, actualmente en construcción en el desierto de Atacama chileno.