Usando el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), del cual el Observatorio Europeo Austral (ESO) es socio, los astrónomos han detectado inequívocamente un disco alrededor de un planeta fuera de nuestro sistema solar por primera vez. Las observaciones arrojarán luz sobre cómo se forman las lunas y los planetas en los sistemas estelares jóvenes.

“Nuestro trabajo proporciona una clara revelación de un desct en el que pueden formarse los satélites ”, dice Myriam Benesti, investigadora de la Universidad de Grenoble, Francia, y de la Universidad de Chile, quien dirigió la nueva investigación publicada hoy en Cartas de revistas astrofísicas. «Nuestras observaciones de ALMA se han obtenido con una precisión tan notable que podemos determinar claramente que el disco está asociado con el planeta y que podemos limitar su tamaño por primera vez», añade.

El disco en cuestión, llamado disco planetario, rodea al exoplaneta PDS 70c, uno de los dos gigantes, similar a Júpiter. planetas Orbita una estrella a unos 400 años luz de distancia. los astrónomos fueron Sugerencias encontradas Han tenido un disco «formador de luna» alrededor de este exoplaneta antes, pero debido a que no pudieron distinguir claramente el disco de su entorno, no pudieron confirmar su descubrimiento, hasta ahora.

Además, con la ayuda de ALMA, Benisty y su equipo encontraron que el disco tiene el mismo diámetro que la distancia del Sol a la Tierra y suficiente masa para formar hasta tres satélites del tamaño de la Luna.

Pero los resultados no son solo clave para saber cómo se formaron las lunas. «Estas nuevas observaciones también son muy importantes para probar las teorías de la formación de planetas que aún no se pueden probar», dice Jehan Bey, investigador del Laboratorio de Tierra y Planetas de la Carnegie Institution for Science en Estados Unidos y autor del estudio.

Los planetas se forman en discos polvorientos alrededor de estrellas jóvenes, excavando cavidades a medida que el material de este disco que rodea a las estrellas se devora para crecer. En el proceso, el planeta puede adquirir su propio disco planetario, lo que contribuye al crecimiento del planeta al regular la cantidad de material que cae sobre él. Al mismo tiempo, el gas y el polvo en el disco circundante del planeta pueden fusionarse en cuerpos progresivamente más grandes a través de múltiples colisiones, y eventualmente dar a luz a lunas.

Pero los astrónomos aún no comprenden completamente los detalles de estos procesos. «En resumen, no está claro cuándo, dónde y cómo se forman los planetas y las lunas», explica Stefano Faccini, becario de investigación de ESO, también involucrado en la investigación.

«Hasta ahora se han encontrado más de 4.000 exoplanetas, pero todos se han descubierto en sistemas maduros. PDS 70b y PDS 70c, que forman un sistema que recuerda al par de Júpiter y Saturno, son los únicos dos exoplanetas descubiertos hasta ahora. Investigador» Miriam Kepler explica en el Instituto Max Planck de Astronomía en Alemania y uno de los coautores del estudio sobre el proceso de formación.

«Este sistema nos brinda una oportunidad única para observar y estudiar los procesos de formación de planetas y satélites», agrega Faccini.

PDS 70b y PDS 70c, los planetas constituyentes del sistema, se descubrieron por primera vez utilizando el Very Large Telescope (VLT) de ESO en 2018 y 2019 respectivamente, y su naturaleza única significa que se han observado con otros telescopios e instrumentos muchas veces desde entonces.

Las últimas observaciones de alta resolución de ALMA ahora han permitido a los astrónomos obtener más información sobre el sistema. Además de confirmar el descubrimiento del disco circumplanetario alrededor del PDS 70c y estudiar su tamaño y masa, encontraron que el PDS 70b no muestra una evidencia clara de tal disco, lo que indica que el PDS 70c lo privó de polvo de su entorno de nacimiento. .

Se logrará una comprensión más profunda del sistema planetario con el Very Large Telescope (ELT) de ESO, actualmente en construcción en Cerro Armazones en el desierto chileno de Atacama. «ELT será clave para esta investigación, porque gracias a su alta resolución, podremos mapear el sistema con gran detalle», dice el coautor Richard Teague, investigador del Centro de Astrofísica. Harvard y Smithsonian, Estados Unidos. En particular, utilizando METIS Imaging and Infrared Spectroscopy (METIS) de ELT, el equipo podrá observar los movimientos de gas que rodean al PDS 70c para obtener una imagen 3D completa del sistema.

Esta investigación se ha presentado en un artículo titulado «Disco alrededor del PDS 70c» que aparecerá en Cartas de revistas astrofísicas.