Astrofísicos revelan la estructura de 74 cinturones
de exocometas que orbitan estrellas cercanas en un estudio histórico
Un equipo de astrofísicos liderado por el Trinity
College de Dublín ha obtenido, por primera vez, imágenes de un gran número de
cinturones de exocometas que orbitan estrellas cercanas y de las pequeñas partículas
que se encuentran en su interior. Las imágenes, de gran claridad, muestran la
luz emitida por estas partículas de tamaño milimétrico dentro de los cinturones
que orbitan 74 estrellas cercanas de una amplia variedad de edades, desde las
que están emergiendo de su nacimiento hasta las que se encuentran en sistemas
más maduros como nuestro propio Sistema Solar.
Los 74 cinturones de exocometas, tal como se
muestran en este estudio. Imagen: Prof. Luca Matrà.El estudio REASONS (REsolved ALMA and SMA Observations
of Nearby Stars) marca un hito tan importante en el estudio de los cinturones
de exocometas porque sus imágenes y análisis revelan dónde se encuentran las
partículas y, por lo tanto, los exocometas. Por lo general, se encuentran a
decenas o cientos de UA (la distancia entre la Tierra y el Sol) de su estrella
central.
En estas regiones, hace tanto frío (entre -250 y
-150 grados Celsius) que la mayoría de los compuestos, incluida el agua, están
congelados en forma de hielo en estos exocometas. Por lo tanto, lo que los
astrofísicos están observando es dónde se encuentran los depósitos de hielo de
los sistemas planetarios. REASONS es el primer programa que revela la
estructura de estos cinturones para una gran muestra de 74 sistemas
exoplanetarios.
El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
(ALMA) es un conjunto de 66 radiotelescopios ubicado en el desierto de Atacama,
en el norte de Chile, mientras que el Submillimeter Array (SMA) es un conjunto
similar de ocho elementos ubicado en Hawái. Ambos observan la radiación
electromagnética en longitudes de onda milimétricas y submilimétricas. Este
estudio utilizó ambos para producir las imágenes que han proporcionado más
información sobre las poblaciones de exocometas que nunca antes. "Los
exocometas son bloques de roca y hielo de al menos 1 km de tamaño que se
estrellan entre sí dentro de estos cinturones para producir los guijarros que
observamos aquí con los conjuntos de telescopios ALMA y SMA. Los cinturones
exocometarios se encuentran en al menos el 20% de los sistemas planetarios,
incluido nuestro propio Sistema Solar", dijo Luca Matrà, profesor asociado
en la Escuela de Física de Trinity y autor principal del artículo de
investigación que acaba de publicarse en la revista Astronomy and Astrophysics.
El Dr. Sebastián Marino, investigador universitario
de la Royal Society en la Universidad de Exeter y coautor de este estudio,
agregó: "Las imágenes revelan una notable diversidad en la estructura de
los cinturones. Algunos son anillos estrechos, como en la imagen canónica de un
'cinturón' como el cinturón Edgeworth-Kuiper de nuestro Sistema Solar. Pero un
mayor número de ellos son anchos, y probablemente se describan mejor como
'discos' en lugar de anillos".
Algunos sistemas tienen múltiples anillos o discos,
algunos de los cuales son excéntricos, lo que proporciona evidencia de que aún
existen planetas indetectables y su gravedad afecta la distribución de los
guijarros en estos sistemas.
"El poder de un estudio a gran escala como
REASONS radica en revelar propiedades y tendencias a nivel de población",
explicó el profesor Matrà.
"Por ejemplo, confirmó que la cantidad de
guijarros disminuye en los sistemas planetarios más antiguos a medida que los
cinturones se agotan debido a la colisión de exocometas más grandes, pero
mostró por primera vez que esta disminución en los guijarros es más rápida si
el cinturón está más cerca de la estrella central. También mostró
indirectamente, a través del grosor vertical de los cinturones, que es probable
que en estos cinturones estén presentes objetos inobservables de hasta 140 km
de tamaño de la Luna.
El Dr. David Wilner, astrofísico sénior del Centro
de Astrofísica de Harvard y Smithsonian, subrayó: "Los conjuntos de
telescopios como ALMA y SMA utilizados en este trabajo son herramientas
extraordinarias que continúan brindándonos nuevos e increíbles conocimientos
sobre el universo y su funcionamiento. El sondeo REASONS requirió un gran
esfuerzo comunitario y tiene un valor legado increíble, con múltiples vías
potenciales para futuras investigaciones.
"Por ejemplo, el conjunto de datos REASONS de
propiedades de cinturones y sistemas planetarios permitirá estudios del
nacimiento y evolución de estos cinturones, así como observaciones de
seguimiento en todo el rango de longitudes de onda, desde el JWST hasta la
próxima generación de telescopios extremadamente grandes y el próximo programa
ARKS Large de ALMA para profundizar aún más en los detalles de estos
cinturones".
Traducción de https://cobs.si/news/archive/astrophysicists-reveal-structure-of-74-exocomet-belts-orbiting-nearby-stars-in-landmark-survey/
