El telescopio Webb detecta evidencia de planetas ocultos alrededor de una estrella cercana

(CNN) — Astrónomos utilizaron el telescopio espacial James Webb para observar el primer cinturón de asteroides visto fuera de nuestro sistema solar y desvelaron algunas sorpresas cósmicas por el camino.

El observatorio espacial se centró en el polvo caliente que rodea Fomalhaut, una estrella joven y brillante situada a 25 años luz de la Tierra, en la constelación de Piscis Austrinus.

El disco polvoriento que rodea Fomalhaut fue descubierto inicialmente en 1983 utilizando el satélite astronómico infrarrojo de la NASA. Pero los investigadores del Webb no esperaban ver tres anillos de polvo anidados que se extendían a 23.000 millones de kilómetros de la estrella, o 150 veces la distancia de la Tierra al Sol.

La nueva vista de Webb reveló por primera vez los dos cinturones interiores de Fomalhaut, que no aparecían en imágenes anteriores tomadas por el telescopio espacial Hubble u otros observatorios.

La imagen detallada de los cinturones de polvo, captada en luz infrarroja invisible para el ojo humano, mostró que las estructuras son más complejas que el cinturón principal de asteroides y el cinturón de Kuiper de nuestro sistema solar.

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El cinturón principal de asteroides, situado entre Marte y Júpiter, es donde los restos de la formación de nuestro sistema solar orbitan alrededor del Sol. En el cinturón de Kuiper, situado en los confines de nuestro sistema solar, hay más restos helados: un anillo en forma de rosquilla de pequeños cuerpos celestes y polvo más allá de Neptuno.

La revelación de los dos anillos interiores de Fomalhaut sugiere que los planetas ocultos en las profundidades del sistema estelar pueden estar afectando a la forma del cinturón de polvo. El cinturón exterior de Fomalhaut tiene por sí solo el doble de tamaño que el cinturón de Kuiper. La nueva imagen y un estudio que detalla los hallazgos se publicaron este lunes en la revista Nature Astronomy.

Las fuerzas gravitatorias dan forma a los anillos

Los enormes cinturones de polvo de Fomalhaut se crearon probablemente a partir de los restos que quedaron tras la colisión de cuerpos más grandes, como asteroides y cometas.

Después, la influencia gravitatoria de lo que los investigadores creen que son planetas invisibles que orbitan alrededor de la estrella dio forma a los cinturones de polvo, del mismo modo que Júpiter y Neptuno dan forma a nuestro cinturón de asteroides y al borde interior del cinturón de Kuiper.

«Yo describiría Fomalhaut como el arquetipo de los discos de escombros encontrados en otras partes de nuestra galaxia, porque tiene componentes similares a los que tenemos en nuestro propio sistema planetario», dijo el autor principal del estudio András Gáspár, profesor asistente de investigación de Astronomía en la Universidad de Arizona en Tucson, en un comunicado.

«Observando los patrones de estos anillos, podemos empezar a hacer un pequeño esbozo de cómo debería ser un sistema planetario, si realmente pudiéramos tomar una imagen lo suficientemente profunda como para ver los presuntos planetas».

Una imagen con anotaciones del sistema Fomalhaut revela diferentes estructuras en los tres cinturones de polvo alrededor de la estrella. (Crédito: NASA/ESA/CSA/A. Pagan/A. Gáspár)

Una imagen con anotaciones del sistema Fomalhaut revela diferentes estructuras en los tres cinturones de polvo alrededor de la estrella. (Crédito: NASA/ESA/CSA/A. Pagan/A. Gáspár)

La combinación de la nueva observación de Webb con imágenes tomadas anteriormente por el Hubble, el Observatorio Espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea y el conjunto de telescopios Atacama Large Millimeter/submillimeter Array puede proporcionar a los científicos una visión más detallada de cómo se forman los cinturones de desechos alrededor de las estrellas.

Webb también observó un elemento que Gáspár denomina «la gran nube de polvo», en la que dos cuerpos celestes podrían haber colisionado en el anillo exterior. La nube está separada de otra que el Hubble detectó en 2008 y que podría haber sido un planeta, pero observaciones posteriores mostraron que el objeto desapareció en 2014, lo que implica otra colisión que solo dejó polvo a su paso.

Las estrellas se forman a partir de gas y polvo, y luego un anillo de material sobrante llamado disco protoplanetario orbita alrededor de la estrella, donde nacen los planetas. La idea del disco surgió de los astrónomos Immanuel Kant y Pierre-Simon Laplace a finales del siglo XVIII. Una vez que los planetas se forman alrededor de una estrella, se forman cinturones de desechos que se moldean por la gravedad de los planetas. Dentro de los cinturones, objetos como los asteroides chocan entre sí y crean más escombros y polvo.

El estudio de los cinturones de polvo puede ayudar a desvelar más secretos sobre la formación de los sistemas planetarios.

«Los cinturones que rodean Fomalhaut son una especie de novela de misterio: ¿dónde están los planetas?», dijo en un comunicado George Rieke, coautor del estudio, profesor de Astronomía y Ciencias Planetarias de la Universidad de Arizona en Tucson y jefe del equipo científico del instrumento de infrarrojo medio del Webb utilizado en las observaciones. «Creo que no es un salto muy grande decir que probablemente hay un sistema planetario realmente interesante alrededor de la estrella».

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