Un disco de formación de planetas aún alimentado por su nube madre

Observaciones con el telescopio ALMA han revelado un disco protoplanetario evolucionado con un gran espacio aún alimentado por la nube circundante a través de grandes filamentos de acreción.

Esto muestra que la acumulación de material en el disco protoplanetario continúa durante más tiempo de lo que se pensaba anteriormente, lo que afecta la evolución del futuro sistema planetario.

Los sistemas estelares como el nuestro se forman dentro de nubes interestelares de gas y polvo que colapsan produciendo estrellas jóvenes rodeadas de discos protoplanetarios. Los planetas se forman dentro de estos discos protoplanetarios, dejando claros huecos, que se han observado recientemente en sistemas evolucionados, en el momento en que la nube madre se ha despejado.

Un equipo de astrónomos dirigido por el doctor Felipe Alves del Centro de Estudios Astroquímicos (CAS) del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) utilizó el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) para estudiar el proceso de acreción en el objeto estelar BHB2007 1, un sistema ubicado en la punta de la Nebulosa de la Pipa.

Los datos de ALMA revelan un disco de polvo y gas alrededor de la protoestrella, y grandes filamentos de gas alrededor de este disco. Los científicos interpretan estos filamentos como serpentinas de acreción que alimentan el disco con material extraído de la nube ambiental.

El disco reprocesa el material acumulado y lo entrega a la protoestrella. La estructura observada es muy inusual para los objetos estelares en esta etapa de evolución, con una edad estimada de 1.000.000 de años, cuando los discos circunestelares ya están formados y maduros para la formación de planetas. "Nos sorprendió bastante observar filamentos de acreción tan prominentes que caían en el disco", dijo Alves en un comunicado. "La actividad del filamento de acreción demuestra que el disco aún está creciendo mientras nutre simultáneamente a la protoestrella".

El equipo también informa de la presencia de una enorme cavidad dentro del disco. La cavidad tiene un ancho de 70 unidades astronómicas y abarca una zona compacta de gas molecular caliente. Además, los datos suplementarios en radiofrecuencias del Very Large Array (VLA) apuntan a la existencia de emisión no térmica en el mismo lugar donde se detectó el gas caliente. Estas dos líneas de evidencia indican que un objeto subestelar, un planeta gigante joven o una enana marrón, está presente dentro de la cavidad. A medida que este compañero acumula material del disco, calienta el gas y posiblemente impulsa fuertes vientos ionizados y / o chorros. El equipo estima que se necesita un objeto con una masa entre 4 y 70 masas de Júpiter para producir el espacio observado en el disco.

"Presentamos un nuevo caso de formación de estrellas y planetas en tándem", afirma Paola Caselli, directora de MPE y jefa del grupo CAS. "Nuestras observaciones indican claramente que los discos protoplanetarios siguen acumulando material también después de que ha comenzado la formación del planeta. Esto es importante porque el material fresco que cae sobre el disco afectará tanto la composición química del futuro sistema planetario como la evolución dinámica de todo el disco".

Estas observaciones también imponen nuevas limitaciones de tiempo para la formación de planetas y la evolución de los discos, arrojando luz sobre cómo los sistemas estelares como el nuestro están esculpidos a partir de la nube original.