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ALMA descubre disco protoplanetario más joven observado a la fecha
Martes 14 de Enero de 2014

Se sabe que los planetas se forman en los discos que circundan su protoestrella madre, pero lo que aún no se sabe es cómo y cuándo se forman estos discos. Las observaciones realizadas con ALMA por un equipo de astrónomos encabezado por Nadia Murillo y Shih-Ping Lai [1] revelaron el disco más joven que se ha observado a la fecha alrededor de una protoestrella, un disco que se encuentra en una etapa anterior a la prevista por la mayoría de los modelos.

El material presente en nuestro Sistema Solar se rige por las leyes de Kepler, responsables de que los planetas más cercanos al Sol orbiten más rápido que los que se encuentran más alejados. Este es el fenómeno conocido como rotación kepleriana. Los discos keplerianos, o discos que describen una rotación kepleriana, tienen altas probabilidades de producir en algún momento planetas con órbitas estables. El descubrimiento de este tipo de discos en una etapa muy temprana, cuando la protoestella todavía se encuentra bien empotrada en su nube madre, echa nuevas luces sobre la capacidad de estos sistemas para formar planetas.

Se usó ALMA para observar VLA1623, un sistema protoestelar triple ubicado en la nube madre Ophiuchus[2]. En VLA1623A, una fuente muy joven que todavía está envuelta en su capullo de polvo y gas, se observó una estructura en disco. Gracias a la versatilidad de ALMA, el análisis del gas presente en el disco reveló un movimiento kepleriano y un radio cerca de 5 veces el de la órbita de Neptuno [3], pero con una protestrella central de apenas 0,2 veces la masa de nuestro Sol. De esto se infiere que la protoestrella es todavía muy joven y está creciendo.

En los modelos y simulaciones elaborados hasta ahora se afirmaba que no podía haber discos keplerianos en las primeras etapas de formación de las estrellas. Sin embargo, el hallazgo de un gran disco kepleriano en VLA1623A demuestra lo contrario, y permite afirmar que en los procesos de formación estelar también intervienen otros factores. Esta afirmación es más consonante con los estudios recientes según los cuales tanto la falta de alineación de los campos magnéticos y ejes de rotación como la presencia de turbulencia puede influir en el proceso inicial de formación de discos y producir discos con radios equivalentes a 100 veces el que separa la Tierra del Sol, o incluso más. Los hallazgos recientes que revelaron que prácticamente todas las estrellas, incluidas las estrellas múltiples, tienen al menos un planeta confirman nuestras observaciones de que la naturaleza siempre encuentra una manera de formar discos protoplanetarios.

Notas

[1] Los datos fueron obtenidos durante el Ciclo 0 de ALMA por Nadia Murillo y Shih-Ping Lai en el marco de una asociación con Asia del Este, cuando Nadia Murillo era estudiante de magíster de la Universidad Nacional Tsing Hua, en Taiwán.

[2] Enlace de la imagen de Ophiuchus captada por el WISE en el comunicado de prensa de ALMA por Jorgensen et al.

[3] El radio de la órbita de Neptuno alrededor del Sol equivale a cerca de 30 veces el de la Tierra.

Información Adicional

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre Europa, Norteamérica y Asia del Este en cooperación con la República de Chile. ALMA es financiado en Europa por la Organización Europea para la Investigación Astronómica en el Hemisferio Austral (ESO), en Norteamérica por la Fundación Nacional de Ciencias de EE.UU. (NSF), en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC) y el Consejo Nacional de Ciencia de Taiwán (NSC), y en Asia del Este por los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales (NINS) de Japón en cooperación con la Academia Sinica (AS) en Taiwán.

La construcción y las operaciones de ALMA a nombre de Europa se encuentran a cargo de ESO, a nombre de Norteamérica son responsabilidad del Observatorio Radio Astronómico Nacional (NRAO), operado por Associated Universities, Inc. (AUI), y a nombre de Asia del Este corresponden al Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ). El Observatorio ALMA (Joint ALMA Observatory, JAO) tiene como labor la unificación del proyecto, y es el responsable de la dirección general y la gestión de la construcción, así como de la puesta en marcha y las operaciones del observatorio.

Los hallazgos de esta observación se consignaron en el artículo titulado A Keplerian disk around a Class 0 source: ALMA observations of VLA1623A (‘Un disco kepleriano alrededor de una fuente clase O: observaciones de VLA1623A hechas con ALMA’) publicado en el Astronomy and Astrophysics Journal, vol. 560, el 13 de diciembre de 2013. El artículo se encuentra aquí

Los miembros del equipo de investigación son: N. Murillo (Max-Planck-Institute for extraterrestrial Physics, Garching, Alemania [MPE]), S.-P. Lai (Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Tsing Hua, Hsinchu, Taiwán), S. Bruderer (MPE), D. Harsono (Observatorio de Leiden, Universidad de Leiden, Países Bajos) y E. F. van Dishoeck (Observatorio de Leiden; MPE).

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