En un gran avance, los astrofísicos han capturado imágenes del cinturón de exoplanetas que rodea a 74 estrellas cercanas. Utilizando los telescopios ALMA y SMA, identificaron guijarros de tamaño milimétrico en estos cinturones, proporcionando una visión sin precedentes de su estructura y evolución. Los hallazgos sugieren que los exocometas y sus cinturones desempeñan un papel crucial en la formación de sistemas planetarios y proporcionan pistas sobre planetas ocultos.
Los astrofísicos del Trinity College de Dublín han capturado la primera imagen masiva del cinturón exoplanetario que rodea a las estrellas cercanas y de los diminutos guijarros que contiene. Estas imágenes de alta resolución muestran la luz de guijarros de tamaño milimétrico que orbitan alrededor de 74 estrellas cercanas. Las estrellas del estudio representan un amplio rango de edades, desde sistemas jóvenes aún en formación hasta sistemas más maduros similares a nuestro propio sistema solar.
El estudio, llamado REASONS (REsolved ALMA and SMA Observations of Near Stars), es un gran avance en la comprensión del cinturón planetario exterior. Las imágenes y los análisis detallados proporcionan información importante para comprender la ubicación de estos guijarros y los exoplanetas a partir de los cuales se formaron, revelando que normalmente orbitan sus estrellas anfitrionas a distancias de decenas a cientos de unidades astronómicas (AU), donde 1 AU es la distancia entre la Tierra y el Sol.
Estas regiones son tan frías (-250 a -150 grados Celsius) que la mayoría de los compuestos, incluida el agua, se congelan formando hielo en estos exoplanetas. Entonces, lo que los astrofísicos están observando es la ubicación de la casa de hielo del sistema planetario. REASONS es el primer programa que revela la estructura de estos cinturones de hielo para una gran muestra de 74 sistemas exoplanetarios.
El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) es un conjunto de 66 radiotelescopios en el desierto de Atacama en el norte de Chile, y el Submillimeter Array (SMA) es un conjunto similar de ocho elementos en Hawaii. Ambos observan radiación electromagnética en longitudes de onda milimétricas y submilimétricas. Este estudio utilizó ambas longitudes de onda para crear imágenes que proporcionan más información que nunca sobre las poblaciones exoplanetarias.
"Los exoplanetas son cantos rodados de roca y hielo, de al menos 1 kilómetro de tamaño, que chocan entre sí en estos cinturones, creando los guijarros que observamos con los conjuntos de telescopios ALMA y SMA", dijo Luca Matrà, profesor asociado del Departamento de Física del Trinity College y autor principal del artículo de investigación. "Al menos el 20% de los sistemas planetarios, incluido nuestro propio sistema solar, tienen cinturones exoplanetarios. El artículo de investigación acaba de publicarse en la revista internacionalmente autorizada Astronomy and Astrophysics".
El Dr. Sebastián Marino, coautor del estudio y miembro de la Royal Society en la Universidad de Exeter, añadió: "Estas imágenes revelan una notable diversidad de estructuras de cinturones. Algunos son anillos estrechos, típicos de imágenes de 'cinturones' como el cinturón Edgeworth-Kuiper de nuestro propio sistema solar. Pero muchos más son anchos y podrían describirse mejor como un 'disco' en lugar de un anillo".
Algunos sistemas tienen múltiples anillos/discos, algunos de los cuales son excéntricos, lo que es evidencia de la existencia de planetas aún no detectados cuya gravedad afecta la distribución de los guijarros en estos sistemas.
El profesor Matrà explica: "El poder de grandes estudios como REASONS es revelar propiedades y tendencias en toda la población. Por ejemplo, confirma que el número de guijarros en los sistemas planetarios más antiguos disminuye a medida que los exoplanetas más grandes chocan entre sí, pero muestra por primera vez que la reducción de guijarros es más rápida si el cinturón está más cerca de la estrella central. El estudio también muestra indirectamente, a través del espesor vertical del cinturón, que puede haber objetos no observables en estos cinturones de hasta 140 kilómetros y tan pequeño como el tamaño de la luna."
El Dr. David Wilner, astrofísico senior del Centro de Astrofísica de la Universidad de Harvard, enfatizó: "Los conjuntos como ALMA y SMA utilizados en este trabajo son herramientas extraordinarias que continúan brindándonos nuevos e increíbles conocimientos sobre el universo y su funcionamiento. El estudio de REASONS requiere un gran esfuerzo de grupo y tiene un valor de legado impresionante, ya que ofrece múltiples vías potenciales para investigaciones futuras. Por ejemplo, las propiedades del cinturón y del sistema planetario del conjunto de datos de REASONS ayudarán a estudiar el nacimiento y la evolución de estos cinturones, así como observaciones posteriores en el rango de longitudes de onda desde JWST hasta el Telescopio Extremadamente Grande de Próxima Generación y el próximo programa a gran escala ARKS de ALMA, que ampliará aún más los detalles de estos cinturones".
Compilado de /ScitechDaily