Detectan complejos bulbos asimétricos en discos protoplanetarios

Pero los vórtices revelados en las nuevas observaciones de ALMA ocupan una franja mucho mayor que los observados anteriormente.

Astrónomos observaron con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) dos discos protoplanetarios masivos descubriendo grandes asimetrías en la forma en que el polvo se distribuye en éstos. Comparando estos resultados con otras observaciones de ALMA, los investigadores creen que esta forma asimétrica del disco puede ser no solo la norma, sino que una etapa esencial en la formación de planetas.

En estos sistemas protoplanetarios, denominados SR 21 y SAO 206462, ALMA reveló cavidades carentes de polvo cercanas a las estrellas y discos gaseosos extendidos hacia el exterior. Es en estas regiones lejanas que fueron descubiertas las asimetrías de polvo.

«Estas observaciones revelaron grandes asimetrías en las zonas exteriores de los discos, conteniendo cada una material equivalente al dos planetas del tamaño de Júpiter», afirmó la astrónoma chilena Laura Pérez, del Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO, por sus siglas en inglés), en Socorro, EE.UU. «La forma más adecuada para explicar estas observaciones es la presencia de una estructura de vórtice en el disco exterior».

En ciertos aspectos similares a otros bulbos asimétricos conocidos como «trampas de polvo» vistos en observaciones anteriores de ALMA, estos vórtices podrían facilitar que polvo y gas se agrupen alrededor de estrellas. Existen modelos que predicen que si los granos de polvo alcanzan cierto tamaño, entonces éstos serían sea absorbidos por la estrella o colisionarían con otros granos de tamaño similar. Al concentrar polvo y gas, estas regiones asimétricas podrían proveer refugio suficiente para que puedan crecer los granos.

Pero los vórtices revelados en las nuevas observaciones de ALMA ocupan una franja mucho mayor que los observados anteriormente. Esto podría indicar que se formaron bajo condiciones diferentes, posiblemente como resultado de turbulencias en el disco.

Tanto SR 21 como SAO 206462 están en proceso de transformación desde un disco grueso rebosante de polvo y gas a uno más delgado, que potencialmente albergue planetas completamente formados. Observaciones con otros telescopios no lograron detectar estas grandes regiones asimétricas, mientras que con la gran resolución angular y sensibilidad de ALMA se pudieron distinguir estas características.

Pérez y sus colegas especulan que el proceso (o los procesos) que está creando éstas asimetrías podría estar presente en la mayoría de los discos de transición.

Otras observaciones realizadas con ALMA detectan estructuras residuales que no calzan exactamente con el modelo de vórtices. Es posible que representen estructuras en espiral dentro de los discos, pero para confirmarlo es necesario realizar más observaciones con ALMA y con el Karl G. Jansky Very Large Array (VLA). Los resultados de esta investigación fueron publicados en el Astrophysical Journal Letters.

DiCYT

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