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Contemplando la formación de planetas con ALMA

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Astrónomos de la UDP dirigieron un estudio de discos protoplanetarios con el telescopio ALMA, obteniendo imágenes notables de alta resolución que parecen seguir el proceso de formación de planetas extrasolares gigantes. Aunque el Sol y todos sus planetas se formaron hace 4.500 millones de años, la naturaleza ha proporcionado a los astrónomos laboratorios naturales donde actualmente se están formando exoplanetas jóvenes, lo que nos permite observar este proceso a la distancia. Uno de los laboratorios más cercanos, a 140 pc (420 años luz) de la Tierra, se conoce como la nube molecular de Ofiuco. Esta nube molecular contiene casi 300 discos protoplanetarios con edades que van desde < 0.5 a 3 millones de años. Como parte del proyecto denominando “Ophiuchus Disk Survey Employing ALMA” (ODISEA), un equipo de científicos internacionales liderado por astrónomos de UDP ha obtenido imágenes de 10 de los discos protoplanetarios más brillantes de Ofiuco con la resolución máxima proporcionada por ALMA, correspondiente a 3-5 unidades astronómicas a la distancia de la nube molecular. Las observaciones de ODISEA se combinaron con otras de 5 objetos adicionales previamente observados por ALMA en Ofiuco con una resolución similar en un proyecto llamado DSHARP. Esto resultó en la muestra más grande de objetos de una misma región estudiados hasta el momento con este nivel de detalle.

 

 

Las imágenes obtenidas con ALMA muestran una asombrosa diversidad de estructuras (anillos, surcos y cavidades), las cuales pueden entenderse en términos de la formación de planetas gigantes en discos protoplanetarios masivos. Si esta interpretación es correcta, esto implicaría que los planetas gigantes pueden formarse más rápido (y a mayor distancia de sus estrellas centrales) de lo que se creía posible con anterioridad. Si bien ALMA no puede obtener imágenes de los planetas directamente, puede ver el polvo subyacente en el disco protoplanetario y los surcos tallados en ellos por planetas en crecimiento. Las imágenes de ALMA obtenidas por el proyecto ODISEA son sumamente consistentes con las predicciones de modelos numéricos de evolución del polvo, los cuales incluyen procesos físicos tales como el crecimiento y la migración del polvo en presencia de planetas en formación. Confirmar este escenario requiere comparar las observaciones con modelos más detallados de objetos individuales y de diferentes etapas evolutivas. Dichas comparaciones se realizarán como parte del proyecto de doctorado del estudiante de la UDP Camilo González y del proyecto FONDECYT recientemente adjudicado al profesor de la UDP Lucas Cieza.

Para más información, ver:

https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2021MNRAS.501.2934C/abstract