Dos asteroides chocaron alrededor de una estrella cercana, resolviendo un misterio cósmico

Una imagen compuesta del cinturón de polvo alrededor de Fomalhaut (oscurecido en el medio). En el recuadro, la nube de polvo cs1, fotografiada en 2012, se muestra con la nube de polvo cs2, fotografiada en 2023.

NASA, ESA, Paul Kalas/UC Berkeley

Alrededor de la cercana estrella Fomalhaut, los asteroides chocan entre sí en una serie de cataclismos cósmicos, creando enormes nubes de polvo. Por primera vez, los astrónomos están observando una de estas colisiones mientras ocurre, lo que podría proporcionar una ventana a los primeros días de nuestro propio sistema solar.

Fomalhaut tiene una historia de observaciones extrañas: en 2008, Paul Kalas de la Universidad de California, Berkeley, y sus colegas informaron sobre lo que parecía ser un planeta gigante en órbita alrededor de la joven estrella, basándose en observaciones realizadas con el Telescopio Espacial Hubble en 2004 y 2005. Sin embargo, a lo largo de los años, a medida que se han ido acumulando más observaciones, los investigadores han debatido acaloradamente sobre qué podría ser este extraño objeto, llamado Fomalhaut b. O era un planeta un poco más grande que Júpiter o una nube de escombros.

Ahora, Kalas y su equipo han utilizado el Hubble para observar Fomalhaut una vez más. “En 2023, utilizamos el mismo instrumento que habíamos usado [before]y no detectamos Fomalhaut b, ya no era visible”, dice Kalas. “Pero lo que realmente nos sorprendió fue [that] había un nuevo Fomalhaut b.”

Este nuevo punto brillante, llamado Fomalhaut cs2 (abreviatura de “fuente circunestelar”), no podría ser un planeta o se habría visto antes. La mejor explicación es que se trata de una nube de polvo creada por la colisión de dos grandes asteroides, o planetesimales, de unos 60 kilómetros de diámetro cada uno. La desaparición de Fomalhaut b sugiere que probablemente fue una nube de polvo similar todo el tiempo.

“Estas fuentes son ruidosas y erráticas, por lo que todavía estamos lejos de llegar a una conclusión firme”, dice David Kipping de la Universidad de Columbia. “Pero toda la evidencia hasta la fecha parece encajar perfectamente bajo la explicación general de las colisiones entre protoplanetas en un sistema incipiente”.

Sin embargo, detectar dos accidentes de este tipo es inesperado. “La teoría dicta que no deberíamos ver estas colisiones excepto una vez cada 100.000 años o menos. Y sin embargo, por alguna razón, hemos visto dos eventos en 20 años”, dice Kalas. “Fomalhaut brilla como un árbol navideño, y eso es una sorpresa”.

Puede significar que las colisiones entre planetesimales son más comunes de lo que pensábamos, al menos alrededor de estrellas relativamente jóvenes como Fomalhaut. Kalas y sus colegas tienen programadas más observaciones durante los próximos tres años tanto con el Hubble como con el más poderoso Telescopio Espacial James Webb (JWST) para observar cómo se comporta Fomalhaut cs2 en el futuro e intentar encontrar el ahora más tenue Fomalhaut b.

Esta es una oportunidad única para estudiar estas colisiones en tiempo real. “Ya no tenemos que depender únicamente de la teoría para comprender estos impactos violentos; en realidad podemos verlos”, dice Kalas. Más observaciones podrían enseñarnos no sólo sobre los sistemas planetarios jóvenes en general, sino también sobre nuestro propio sistema solar primitivo y dónde encaja en la colección cósmica.

“Durante mucho tiempo nos hemos preguntado si el impacto de formación de la luna fue típico o no más allá de nuestra costa cósmica, y aquí vemos evidencia convincente de que las colisiones son normales”, dice Kipping. “Quizás no seamos tan inusuales como algunos han especulado”.

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