28 de agosto de 2009
NASA/ ESA/ D. Hines (SSI) & G. Schneider (U. Arizona)
Los discos llenos de polvo donde se pueden formar planetas nuevos alrededor de otras estrellas de vez en cuando toman algunas formas difíciles de entender. Ahora, un equipo liderado por John Debes, del Centro de Vuelos Espaciales Goddard, de la NASA, en Greenbelt, Maryland, encontró que el movimiento de una estrella a través del gas interestelar puede dar cuenta de muchos de ellos.
“Los discos contienen cuerpos pequeños similares a cometas o asteroides,que pueden crecer hasta formar planetas”, afirmó Debes. “Estos pequeños cuerpos a menudo colisionan, lo que produce una gran cantidad de polvo fino”. A medida que la estrella se mueve a través de la galaxia, se encuentra con nubes delgadas de gas que crean una especie de viento interestelar. “Las partículas pequeñas chocan con el flujo, se frenan, y poco a poco tuercen su trayectoria original y siguen la nueva”.
Lejos de ser vacío, el espacio entre las estrellas está lleno de aglomerados de nubes de gas de baja densidad. Cuando una estrella se encuentra con un grupo relativamente denso de este gas, el flujo resultante produce una fuerza de arrastre sobre las partículas de polvo en órbita. La fuerza sólo afecta a las partículas más pequeñas, aquéllas de alrededor de un micrómetro de diámetro, o aproximadamente del tamaño de las partículas de humo.
“Este polvo fino suele ser removido a través de colisiones entre partículas, la presión de radiación de la luz de la estrella y otras fuerzas”, explica Debes. “El arrastre del gas interestelar sólo lo lleva a un viaje diferente del que habría tenido”.
Trabajando con Alycia Weinberger de la Institución Carnegie de Washington y el astrofísico del Goddard Marc Kuchner, Debes estaba usando el telescopio espacial Hubble para investigar la composición del polvo alrededor de la estrella HD 32297, que está a 340 años luz de distancia, en la constelación de Orión. Se dio cuenta que el interior del disco de polvo – una región comparable en tamaño al Sistema Solar – estaba deformado de manera que coincidía con otro doblado previamente conocido a mayor distancia.
“Otra investigación indicó que había nubes de gas interestelar en las cercanías”, afirmó Debes. “Las piezas se unieron para hacerme creer que el arrastre del gas era una buena explicación de lo que estaba pasando”.
“Parece que el gas interestelar ayuda a los jóvenes sistemas planetarios a arrojar el polvo tanto como una brisa de verano ayuda a la dispersión de las semillas de los dientes de león”, dijo Kuchner.
A medida que las partículas de polvo responden al viento interestelar, el disco de escombros puede tomar las formas peculiares determinadas por los detalles de su colisión con la nube de gas. En un encuentro cara a cara, como el de la estrella HD 61005, en la constelación Puppis, el borde del disco se inclina suavemente lejos de la dirección del movimiento. Las colas de polvo fino forman una estela cilíndrica. Si, en cambio, el disco pasa de canto a través del gas interestelar, el viento en contra resultante sopla el polvo fino de la parte interior de la nube, dando como resultado un disco asimétrico.
“El arrastre del gas interestelar sólo afecta las afueras del disco, donde la gravedad de la estrella realmente no puede retener el material”, señaló Weinberger.
Los sistemas estudiados tienen alrededor de 100 millones de años de edad y se parecen al Sistema Solar, poco después que se formaran los grandes planetas. Aunque los astrónomos no saben si los planetas se esconden dentro de los discos de estos sistemas, una mejor comprensión de los procesos que afectan a las regiones exteriores de un disco arrojará luz sobre cómo los planetas “gigantes helados”, como Urano y Neptuno – y el enjambre más distantes de pequeños cuerpos de hielo, conocido como el Cinturón de Kuiper – se formaron en el Sistema Solar.
Los astrónomos, a veces, han atribuido las torceduras y dobladuras en los discos de escombros a la presencia de planetas aún no descubiertos o a encuentros anteriores con otras estrellas. “Pero nosotros esperamos que el gas interestelar estuviese por ahí – está en todas partes”, afirmó Debes. “Es importante tener en cuenta la ecología de estos discos de desechos antes de llegar a tales conclusiones, y este modelo explica muchas de las formas extrañas de los discos que vemos.”
Un artículo que describe el modelo aparece en la edición del 1 de septiembre de 2009 del The Astrophysical Journal.
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Etiquetas: discos planetarios, nubes interestelares
