El análisis de polvo, gas y moléculas en discos protoplanetarios permite conocer las condiciones que dan origen a nuevos mundos alrededor de estrellas jóvenes
Maricarmen Ávila / El Sol de Puebla
Mientras una estrella comienza a tomar forma, a su alrededor ocurre un proceso que puede dar origen a nuevos planetas. Comprender ese fenómeno es el objetivo de la investigación que realiza Karina Maucó Coronado, especialista del Instituto de Astronomía (IA) de la UNAM, quien estudia el polvo y el gas presentes en los discos protoplanetarios, estructuras que rodean a estrellas jóvenes y donde inicia la formación de sistemas planetarios.
La investigadora, adscrita a la sede Ensenada del IA, explicó que estos discos giratorios reúnen los materiales necesarios para que se formen planetas. El proceso ocurre de manera similar a la formación de las propias estrellas, mediante colapsos del material. Además, las discontinuidades en la distribución del polvo y el gas favorecen que este se concentre y dé origen a núcleos densos, a partir de los cuales se desarrollan planetas alrededor de estrellas de baja masa, como el Sol.
Para conocer de qué están hechos esos discos, el equipo obtiene información con distintos telescopios, entre ellos el espacial James Webb (JWST) y el terrestre ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). A partir de esos datos analizan la composición química de los materiales presentes en las regiones donde nacen los planetas.
De acuerdo con Maucó Coronado, el hidrógeno es el componente más abundante, seguido por el dióxido de carbono. En tanto, los granos de polvo contienen compuestos de carbono, silicio y magnesio, con características similares a los cuarzos, además de presentar zonas cristalizadas.
Para estudiar esos materiales, la científica y sus colaboradores recurren a la espectroscopía, una técnica que separa la luz en diferentes frecuencias. Así identifican líneas o bandas características de determinados elementos, lo que les permite describir las propiedades del polvo y del gas, así como determinar, por ejemplo, la abundancia de cristales y conocer detalles sobre el proceso de formación de cada disco protoplanetario.
Del laboratorio a los telescopios para entender el origen de los planetas
Según lo dado a conocer, la investigadora comparó este trabajo con una especie de “arqueología cósmica”. Junto con especialistas en astronomía, química y astroquímica, el equipo contrasta en laboratorio la información obtenida de las líneas de emisión para interpretar la composición y las características de los discos que observan.
Otra de las herramientas utilizadas es la interferometría, una técnica de medición de alta precisión basada en la superposición de ondas. En este caso, la interferometría milimétrica permite analizar las ondas de radio captadas durante las observaciones para estudiar el polvo caliente presente en los discos protoplanetarios. Según explicó la especialista, la estrella irradia el disco, lo que hace posible observar ese polvo incluso cuando se encuentra a grandes distancias.
Gracias al telescopio terrestre también es posible detectar líneas de gas de monóxido y dióxido de carbono, compuestos presentes en regiones donde se forman estrellas. Esta información ayuda a reconstruir las condiciones en las que se desarrollan los sistemas planetarios.
Con ALMA, el objetivo del grupo de investigación es caracterizar un gran número de discos protoplanetarios para construir una muestra amplia que permita obtener estadísticas sobre sus condiciones. A partir de ello buscan comprender mejor cómo influyen la abundancia de polvo, gas y distintas moléculas en la formación de planetas.
Maucó Coronado señaló que el estudio se realiza tanto a gran escala como disco por disco, con el propósito de conocer sus propiedades generales y, al mismo tiempo, revelar la estructura y morfología de cada sistema. Hasta ahora, las observaciones muestran que no existen dos iguales. “Hemos descubierto que cada uno es un mundo, con diversas estructuras en el polvo y el gas“, destacó.
La especialista agregó que estos discos son comunes en estrellas en formación cuya masa va de 0.1 a tres veces la del Sol. En las investigaciones que desarrolla la UNAM se analizan estrellas muy jóvenes, con una antigüedad máxima de alrededor de siete millones de años, una etapa clave para entender cómo nacen los planetas.
Fuente: El Sol de Puebla