Investigadores del Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) han
liderado el equipo científico que ha hecho el descubrimiento observando
el objeto HD 100546. Se trata de una estrella joven en formación, con
una edad de unos 7 millones de años y una masa intermedia (el doble de
la masa solar), que posee un disco protoplanetario. Pertenece a la
categoría de estrellas “Herbig Ae/Be” y es uno de los pocos objetos en
los que se puede estudiar un sistema planetario en pleno proceso de
formación. Estudios previos sugieren la existencia de un posible
planeta, HD 100546b, localizado en el disco, a unas 50 UA de la estrella
(1 UA, o Unidad Astronómica, es la distancia media Tierra-Sol). Más
cercano a la estrella, a unas 10 UA, podría encontrarse un segundo
candidato, HD 100546c.
Imagen de luz polarizada en el óptico.
Se indica la posición de la estrella central (cruz blanca, cuya luz es
anulada en las observaciones), el disco externo, la posición del
candidato-planeta más interno (c), casi en el borde del gap, así como el
posible chorro, dentro del gap. El tamaño aproximado de la órbita de
Plutón alrededor del Sol aparece indicado como referencia. (Foto: ©
Adaptado de Mendigutía et al. (2017))
El autor principal del presente trabajo, el investigador del CAB
Ignacio Mendigutía, lideró también un estudio previo sobre HD 100456 en
el que se detectó un disco adicional muy cercano a la estrella central,
el cual estaba separado del disco externo por un espacio entre ellos
(gap), vacío de material. En ese estudio se obtuvo una tasa de acreción
estelar (el ritmo al que la masa de la estrella crece) relativamente
alto pese a que el disco interno no es muy masivo. La hipótesis que
entonces plantearon Mendigutía y sus colaboradores fue que el disco
interno estaba siendo “alimentado” de alguna manera desde el externo,
permitiendo a la estrella crecer al ritmo observado. Lo que se ha
descubierto ahora es, precisamente, el “cordón umbilical” que conecta el
disco interno y el externo.
Las nuevas observaciones sugieren un flujo de materia, procedente del
disco externo, que está proporcionando material al interno. Este chorro
se extiende unas 20 UA de lado a lado. Los datos han sido obtenidos
utilizando las técnicas de imagen polarimétrica diferencial y de óptica
adaptativa con el instrumento SPHERE/ZIMPOL (SPHERE: Spectro
Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch; ZIMPOL: Zurich Imaging
PoLarimeter), instalado en el VLT (Very Large Telescope) de la ESO, en
Chile.
La relevancia de este hallazgo radica en que es la primera vez que se
detecta un chorro de tan reducido tamaño y que, además, no guarda
relación con la presencia de estrellas compañeras. Las escasísimas
detecciones de este tipo de flujos de materia en estudios anteriores
presentan tamaños mayores (del orden de 100 UA) y se observan
principalmente en estrellas binarias o múltiples (HD 100546 no tiene
estrellas compañeras), cuyas interacciones provocarían la aparición de
los chorros.
Aunque en el presente trabajo no se ha podido confirmar la presencia
de los dos protoplanetas propuestos alrededor de HD 100546, los nuevos
resultados sí permiten establecer un límite máximo a la tasa de
formación del segundo de ellos (HD 100456c), de modo que, o se ha
formado ya, o lo hace de una forma tan lenta que impide su detección.
Además, los nuevos datos sugieren que podría haber uno o más planetas
aún por detectar a lo largo del chorro, que se sumarían a HD 100456b y
c. Como indica Nuria Huélamo, investigadora del CAB y coautora de la
investigación, una posible explicación a la existencia de este flujo de
material en HD 100546 sería la presencia de planetas adicionales. “Estos
planetas podrían provocar la transferencia de material en forma de
chorros, desde el disco externo hacia el interno, a través del gap”,
asegura.
Para concluir, señala Mendigutía, “la simetría observada en el chorro
recuerda a las barras centrales en algunas galaxias espirales, por lo
que de confirmarse su presencia en HD 100546 sería interesante estudiar
la posible analogía con estas estructuras de escala millones de veces
mayor”.
CAB, CSIC-INTA
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