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Consiguen ver con ALMA el disco de acreación en el que se estarían formando lunas.

Antes de que detectáramos por tránsito miles de exoplanetas, los humanos creíamos que estos debían de existir. No había razón física alguna para que los procesos de acreción que se dieron a comienzos de la formación de nuestro Sistema Solar, no se diera en otros lugares.

La prueba inequívoca de que esos procesos se dieron y se dan en otros lugares del Cosmos vino de la mano del telescopio espacial Hubble. Este instrumento nos permitió ver discos de acreción alrededor de estrellas que acababan de nacer. En esos discos, aunque no los podamos ver directamente, habría planetas en formación.

Por otro lado, sabemos que los procesos de formación de lunas que se dieron nuestro Sistema Solar, deben de haberse dado en otros lugares. Por tanto, debe de haber lunas orbitando exoplanetas. Hasta ahora los intentos de detectar exolunas con el método del tránsito han fracasado, pero se espera que esto sea posible en el futuro cuando se tengan nuevos telescopios e instrumentos. Mientras tanto, quizás tengamos que conformarnos con otras pistas de la existencia de exolunas.

Al igual que hay discos de acreción alrededor de estrellas jóvenes que den lugar a planetas, debe de haber discos de acreción alrededor de planetas que den lugar a sus correspondientes lunas. Así que solamente debemos de buscar esos discos. Lo malo es que esos discos deben ser muy pequeños y quedan fuera del alcance de casi cualquier telescopio actual, pero no de la formación de radiotelescopios ALMA.

Ahora, usando ALMA, se ha conseguido detectar sin ambigüedades y por primera vez la presencia de un disco alrededor de un exoplaneta, o disco circumplanetario o protolunar, en el que se podrían estar formando satélites naturales. Las observaciones arrojarán nueva luz sobre cómo se forman las lunas y los planetas en los sistemas estelares jóvenes.

Las observaciones se obtuvieron con una resolución tan exquisita que se pudo identificar claramente que el disco está asociado con el planeta y se puede restringir su tamaño por primera vez.

Al contrario que nuestro Sistema Solar, que tiene 4600 millones de años de edad, este sistema está en su infancia y cuenta con sólo 10 millones de años de edad. Por esta razón, todavía conserva el disco de polvo a partir del cual se están formando los planetas.

El disco en cuestión rodea al exoplaneta PDS 70c, uno de los dos planetas gigantes similares a Júpiter que orbitan una estrella que está a casi 400 años luz de distancia de nosotros. El disco protolunar observado tiene aproximadamente el mismo diámetro que la distancia de la Tierra al Sol y contiene suficiente masa como para formar hasta tres satélites del tamaño de nuestra Luna.

Aunque los científicos habían encontrado indicios de un disco protolunar alrededor de este exoplaneta antes, hasta ahora no se podía distinguir claramente el disco de su entorno circundante.

ALMA es sensible al polvo que hay en el sistema, por lo que tanto la estrella como los planetas se ven con poco brillo, pero es precisamente esto lo que permite apreciar bien los discos de acreación, tanto el c¡rcunestelar como el circumplanetario.

Los planetas se forman en discos polvorientos alrededor de estrellas jóvenes, forman surcos mientras acaparan material del disco circunestelar para crecer. En este proceso, un planeta puede adquirir su propio disco circumplanetario, lo que contribuye al crecimiento del planeta. Al mismo tiempo, el gas y el polvo del disco circumplanetario pueden juntarse en cuerpos progresivamente más grandes, lo que finalmente conduce al nacimiento de lunas.

Sin embargo, los astrónomos aún no comprenden completamente los detalles de estos procesos. Todavía no está claro cuándo, dónde y cómo se forman los planetas y las lunas. Estas nuevas observaciones son extremadamente importantes porque pueden ayudar a ello y poner a prueba las distintas teorías sobre la formación de planetas.

PDS 70b y PDS 70c, los dos planetas de tipo joviano que componen este sistema planetario en formación, se descubrieron por primera vez utilizando el telescopio VLT de ESO en 2018 y 2019 respectivamente.

Se logrará una comprensión aún más profunda de este sistema planetario con el telescopio ELT que actualmente está en construcción. Con él se podrán observar los movimientos de gas que rodean al PDS 70c para así obtener una imagen 3D completa del sistema.

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Fuentes y referencias:
Artículo original.
Foto: Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al.