Cuando los Undertones cantaron sobre “Teenage Kicks”, bien podrían haberse estado refiriendo inadvertidamente a los caóticos y violentos períodos “adolescentes” de los sistemas planetarios que están formados por colisiones entre cuerpos de varios tamaños, como el impacto sobre la Tierra de un cuerpo masivo que creó la luna.
Ahora, utilizando el proyecto de radiotelescopio más grande del mundo, el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), los astrónomos han capturado instantáneas que representan los caóticos “años de adolescencia” de los planetas que se forman alrededor de estrellas jóvenes.
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“A menudo hemos visto ‘imágenes de bebés’ de planetas formándose, pero hasta ahora, los ‘años de adolescencia’ han sido un eslabón perdido”, dijo en un comunicado la codirectora del equipo Meredith Hughes, de la Universidad Wesleyan, Connecticut. “Este proyecto nos brinda una nueva lente para interpretar los cráteres de la Luna, la dinámica del Cinturón de Kuiper y el crecimiento de los planetas grandes y pequeños. Es como agregar las páginas que faltan al álbum familiar del Sistema Solar”.
patadas adolescentes
Hughes y sus colegas utilizaron los 66 radiotelescopios ubicados en la región del desierto de Atacama en el norte de Chile que componen ALMA para observar 24 discos de escombros polvorientos alrededor de estrellas jóvenes, los detritos que quedan después de que se han formado los planetas.
“Los discos de escombros representan la fase dominada por la colisión del proceso de formación de planetas”, dijo el miembro del equipo ARKS Thomas Henning del Instituto Max Planck de Astronomía (MPIA). “Con ALMA podemos caracterizar las estructuras de los discos que indican la presencia de planetas. Paralelamente, con imágenes directas y estudios de velocidad radial, estamos buscando planetas jóvenes en estos sistemas”.
La evidencia de este período de la historia del sistema solar se puede ver en el anillo helado de cometas más allá de la órbita de Neptuno, conocido como Cinturón de Kuiper. Estos objetos se crearon a través de colisiones masivas y migraciones planetarias que ocurrieron alrededor del sol hace miles de millones de años, aproximadamente al mismo tiempo que se formaba la luna de la Tierra.
Las fotografías de planetas bebés son bastante fáciles de obtener porque los discos ricos en gas en los que se forman, los discos protoplanetarios, son brillantes. Los discos de escombros como el 24 visto por ALMA son miles de veces más débiles, razón por la cual han resultado tan esquivos durante muchos años.
ALMA recopiló las emisiones de longitud de onda de radio de las partículas de polvo y otras moléculas en estos discos para construir una imagen de sus complejas estructuras, revelando múltiples anillos, halos exteriores anchos y suaves, y arcos y grupos inesperados.
“Estamos viendo una diversidad real: no sólo anillos simples, sino cinturones de múltiples anillos, halos y fuertes asimetrías, lo que revela un capítulo dinámico y violento en las historias planetarias”, dijo Sebastián Marino, miembro del equipo ARKS e investigador de la Universidad de Exeter.
La clave de este nivel de detalle es el hecho de que con sus 66 antenas, ALMA y su técnica de radiointerferometría brindan una visión más amplia que la de cualquier telescopio. Esto ha confirmado que la fase adolescente de los sistemas planetarios es una época de gran agitación.
“Estos discos registran un período en el que las órbitas planetarias estaban siendo alteradas y enormes impactos, como el que forjó la Luna de la Tierra, estaban dando forma a sistemas solares jóvenes”, añadió el miembro del equipo Luca Matrà, del Trinity College Dublin, Irlanda.
La investigación del equipo fue publicada el martes (20 de enero) en la revista Astronomy & Astrophysics.