La imagen más nítida jamás tomada de un disco de polvo alrededor de otra estrella ha revelado estructuras en el disco que son signos de planetas invisibles.
El Dr. Michael Liu, astrónomo del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawai, ha adquirido imágenes de alta resolución de la estrella cercana AU Microscopii (AU Mic) utilizando el telescopio Keck, el telescopio infrarrojo más grande del mundo. A una distancia de solo 33 años luz, AU Mic es la estrella más cercana que posee un disco visible de polvo. Se cree que tales discos son los lugares de nacimiento de los planetas.
“Todavía no podemos obtener imágenes directas de planetas jóvenes alrededor de AU Mic, pero tampoco pueden esconderse completamente de nosotros. Se revelan a través de su influencia gravitacional, formando patrones en el mar de granos de polvo que orbitan la estrella ", dijo el Dr. Liu.
Los resultados se publicarán en el Science Express en línea del 12 de agosto y en la edición impresa de septiembre de Science.
Un disco de polvo normalmente parecería relativamente sin características y simétrico, porque cualquier perturbación se suavizaría a medida que el material orbita la estrella. Sin embargo, esto no se observa en el caso de AU Mic. En cambio, el Dr. Liu descubrió que su disco es desigual y posee grumos. Estas estructuras surgen y se mantienen debido a la influencia gravitacional de compañeros planetarios invisibles.
Los grupos en el disco de AU Mic se encuentran en separaciones de 25 a 40 unidades astronómicas lejos de la estrella central (donde una unidad astronómica es la distancia de la Tierra al Sol), o alrededor de 2 a 4 mil millones de millas. En nuestro propio sistema solar, esto corresponde a las regiones donde residen Neptuno y Plutón.
AU Mic es una estrella roja tenue, con solo la mitad de la masa y una décima parte de la salida de energía que el Sol. Estudios anteriores han demostrado que AU Mic tiene aproximadamente 12 millones de años, una época que se cree que es una fase activa de la formación de planetas. En comparación, nuestro Sol tiene unos 4.600 millones de años, o unas 400 veces más, y la formación de planetas ha terminado hace mucho tiempo.
“Al estudiar estrellas muy jóvenes como AU Mic, obtenemos información sobre el proceso de formación del planeta a medida que ocurre. Como resultado, aprendemos sobre el nacimiento de nuestro propio sistema solar y sus planetas ”, dijo Liu.
Las imágenes solas aún no pueden decirnos qué tipo de planetas están presentes, solo que los planetas son lo suficientemente masivos como para alterar gravitacionalmente la distribución del polvo. Sin embargo, se observa que muchas estructuras en el disco AU Mic son elípticas (no circulares), lo que indica que las órbitas planetarias son elípticas. Esto es diferente que en nuestro propio sistema solar, donde la mayoría de los planetas siguen órbitas circulares.
Las imágenes de discos alrededor de estrellas cercanas son muy raras. A principios de este año, el Dr. Liu y sus colegas anunciaron el descubrimiento del gran disco polvoriento alrededor de AU Mic. La luz del disco de AU Mic surge de pequeñas partículas de polvo que reflejan la luz de la estrella central. Las nuevas imágenes son 30 veces más nítidas que las anteriores, lo que permite descubrir los grupos en el disco interno de AU Mic.
El Dr. Liu usó el telescopio Keck II ubicado en Mauna Kea, Hawaii para esta investigación. Los dos telescopios Keck son los telescopios infrarrojos más grandes del mundo, cada uno con un espejo primario de 10 metros (33 pies) de diámetro. Los telescopios están equipados con una óptica adaptativa, una tecnología poderosa que corrige las imágenes astronómicas por el desenfoque causado por la turbulenta atmósfera de la Tierra.
Las imágenes infrarrojas resultantes son las más nítidas jamás obtenidas de un disco circunestelar, con una resolución angular de 1/25 de segundo de arco, aproximadamente 1 / 500,000 del diámetro de la luna llena. Si la visión de una persona fuera tan aguda como el sistema de óptica adaptativa Keck, podría leer una revista a una milla de distancia. En el caso de AU Mic, las imágenes Keck pueden ver características tan pequeñas como 0.4 Unidades Astronómicas, a menos de la mitad de la distancia de la Tierra al Sol.
"Es notable la rapidez con que Adaptive Optics en Keck ha pasado de ser una tecnología de demostración exótica a producir resultados científicos de una calidad sin precedentes", dijo el Dr. Frederic H. Chaffee, director del Observatorio W. M. Keck. “Estamos entrando en una nueva era de imágenes de alta resolución en astronomía. Las impresionantes imágenes de Liu de posibles planetas en formación alrededor de AU Mic habrían sido inimaginables desde cualquier telescopio, desde el espacio o en la Tierra, hace unos pocos años. Este es un momento emocionante para todos nosotros ”.
Se puede encontrar una preimpresión del documento en el sitio web de astro-ph
Este trabajo fue apoyado en parte por la National Science Foundation.
Fuente original: Comunicado de prensa de IfA
