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WASHINGTON: Ha habido mucho entusiasmo en las últimas décadas sobre los planetas detectados que orbitan varias estrellas más allá de nuestro sistema solar. Pero los planetas proporcionan una imagen incompleta del complejo marco que existe alrededor de las estrellas, omitiendo componentes como los cinturones de escombros rocosos y helados que orbitan nuestro sol.
Los científicos dieron a conocer el lunes las observaciones del telescopio espacial James Webb que muestran nuevos detalles sobre tales características alrededor de una estrella luminosa llamada Fomalhaut en nuestro propio vecindario de la galaxia de la Vía Láctea. Estas observaciones de tres anillos polvorientos concéntricos de escombros que orbitan Fomalhaut proporcionan la visión más completa hasta la fecha de tales estructuras fuera de nuestro sistema solar.
Fomalhaut, una de las estrellas más brillantes de nuestro cielo nocturno y la más brillante de la constelación austral Piscis Austrinus, se encuentra a 25 años luz de la Tierra. Un año luz es la distancia que recorre la luz en un año, 5,9 billones de millas (9,5 billones de km).
Los astrónomos descubrieron por primera vez un solo cinturón de escombros alrededor de Fomalhaut en 1983. Las observaciones de Webb revelaron dos anillos adicionales más cerca de la estrella: uno interno brillante y uno intermedio estrecho.
Estos tres cinturones parecen estar poblados por objetos llamados planetesimales, algunos de los cuales se cree que se unieron temprano en la historia de un sistema estelar para formar planetas, mientras que otros permanecen como desechos como asteroides y cometas.
«Al igual que nuestro sistema solar, otros sistemas planetarios albergan discos de asteroides y cometas, planetesimales sobrantes de la época de la formación de planetas, que continuamente se reducen a partículas de tamaño micrométrico a través de interacciones de colisión», dijo el astrónomo de la Universidad de Arizona, Andras Gaspar, líder autor del estudio publicado en la revista Nature Astronomy.
Fomalhaut es 16 veces más luminoso que el sol y casi el doble de masivo. Tiene unos 440 millones de años, menos de una décima parte de la edad del sol, pero probablemente esté casi a la mitad de su vida útil.
Los tres cinturones anidados se extienden a 14 mil millones de millas (23 mil millones de kilómetros) desde Fomalhaut, unas 150 veces la distancia de la Tierra al sol.
Si bien aún no se han descubierto planetas alrededor de Fomalhaut, los investigadores sospechan que los cinturones fueron tallados por fuerzas gravitacionales ejercidas por planetas invisibles. Nuestro sistema solar tiene dos cinturones de este tipo: el cinturón de asteroides principal entre el rocoso planeta Marte y el gigante gaseoso Júpiter, y el cinturón de Kuiper más allá del gigante de hielo Neptuno.
La influencia gravitacional de Júpiter, el planeta más grande de nuestro sistema solar, acorrala el cinturón principal de asteroides. El borde interior del cinturón de Kuiper, que alberga los planetas enanos Plutón y Eris, así como otros cuerpos helados de diferentes tamaños, está formado por el planeta exterior Neptuno.
«La brecha secundaria que vemos en el sistema es una fuerte indicación de la presencia de un gigante de hielo en el sistema», dijo Gaspar.
Las observaciones de Webb, que se lanzó en 2021 y comenzó a recopilar datos el año pasado, fueron realizadas por su instrumento de infrarrojo medio (MIRI).
«Casi todas las imágenes resueltas de discos de escombros hasta ahora habían sido para las regiones exteriores frías análogas al cinturón de Kuiper del sistema solar», como el cinturón exterior de Fomalhaut, dijo el astrónomo y coautor del estudio Schuyler Wolff del Observatorio Steward de la Universidad de Arizona. .
MIRI ahora puede resolver los cinturones de material relativamente más cálidos análogos a nuestro cinturón principal de asteroides, dijo Wolff.
El estudio de estos cinturones de escombros ofrece información sobre los comienzos planetarios.
«Los planetas se forman dentro de los discos primordiales que rodean a las estrellas jóvenes. Comprender este proceso de formación requiere una comprensión completa de cómo se forman y evolucionan estos discos», dijo Wolff.
«Hay muchas preguntas abiertas sobre cómo el polvo en estos discos se fusiona para formar embriones planetarios, cómo se forman las atmósferas planetarias, etc. las historias dinámicas», agregó Wolff.
