Artículo científico

Un equipo internacional logró, por primera vez, registrar en video el movimiento de torsión de estructuras espirales en un disco donde nacen planetas utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Estas espirales, sospechadas desde hace tiempo de cumplir un rol crucial en el nacimiento de nuevos mundos, fueron observadas torciéndose dinámicamente alrededor de la joven estrella IM Lupi, ofreciendo una mirada directa a las etapas más tempranas de la formación de sistemas planetarios.

Nuestro Sistema Solar contiene ocho planetas, pero fuera de él se han descubierto cerca de 6.000 exoplanetas. El proceso exacto por el cual se forman sigue siendo poco claro. Se piensa que los discos protoplanetarios —discos giratorios de gas y polvo alrededor de estrellas jóvenes— son la cuna de los planetas, y que las estructuras en espiral dentro de ellos cumplen un papel clave. Los planetas pueden emerger cuando las partículas sólidas se acumulan dentro de los brazos espirales, o bien cuando las mismas espirales se fragmentan en planetas individuales.

Hasta ahora, sin embargo, no se había logrado distinguir si una espiral era precursora de la formación planetaria o si era el resultado de un planeta joven en desarrollo. Las predicciones teóricas sugieren que las espirales formadas por la propia gravedad del disco deberían torcerse cada vez más hasta desaparecer. En contraste, las espirales inducidas por la gravedad de un planeta se mantienen estables y rotan junto a él.

Para poner a prueba esta idea, el equipo de investigación examinó el disco protoplanetario de IM Lupi, que muestra llamativos brazos en espiral. Usando observaciones de ALMA realizadas en 2017, 2019 y 2024, el grupo creó un video estilo “flip-book” que abarca siete años. Las espirales mostraron claramente un movimiento dinámico de torsión, con una velocidad que coincide con los modelos teóricos de espirales impulsadas por la gravedad del disco. Esto confirma que en IM Lupi las espirales se originan en la gravedad del propio disco y que el sistema está probablemente en vísperas de formar nuevos planetas.

“Esta es la primera detección exitosa del movimiento de torsión de espirales”, señaló Tomohiro Yoshida, quien lideró el equipo de investigación. “Cuando vi el resultado del análisis —la visualización dinámica de la espiral en movimiento— grité de emoción. Este logro fue posible gracias a las operaciones estables y de largo plazo del telescopio ALMA, que demuestra el más alto nivel de desempeño en el mundo. En el futuro, planeamos realizar observaciones similares en otros discos protoplanetarios para crear un verdadero documental del proceso de formación de sistemas planetarios.”

Este avance abre una nueva ventana hacia las fases más tempranas de la formación planetaria. Futuros estudios de IM Lupi y de sistemas similares podrán revelar, con un nivel de detalle sin precedentes, cómo se forman sistemas planetarios como el nuestro.

Información adicional

Esta investigación fue publicada en Nature Astronomy el 24 de septiembre de 2025, bajo el título “Winding Motion of Spirals in a Gravitationally Unstable Protoplanetary Disk” por Tomohiro C. Yoshida et al. (DOI: 10.1038/s41550-025-02639-y).

Este texto se basa en el comunicado original del Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ), socio de ALMA en representación de Asia del Este.

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundación Nacional de Ciencia de EE.UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS) en cooperación con la República de Chile. ALMA es financiado por ESO en representación de sus estados miembro, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de Taiwán (NSTC), y por NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Ciencias Astronómicas y Espaciales de Corea del Sur (KASI).

La construcción y las operaciones de ALMA son conducidas por ESO en nombre de sus estados miembros; por el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), gestionado por Associated Universities (AUI), en representación de Norteamérica; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia del Este. El Joint ALMA Observatory (JAO) tiene a su cargo la dirección general y la gestión de la construcción, así como la puesta en marcha y las operaciones de ALMA.

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