¿Los sistemas planetarios también pasan por una fase de infancia agitada? Las imágenes capturadas por la red de telescopios ALMA ofrecen un vistazo de esta "infancia tumultuosa", donde los planetas jóvenes sufren choques violentos y redefinen sus órbitas.
El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), instalado en Chile, realizó una campaña de observación dirigida a 24 discos de polvo que rodean estrellas jóvenes. Estas estructuras, mucho menos brillantes que los discos protoplanetarios, corresponden al período que sigue a la aparición de los planetas jóvenes, cuando los objetos resultantes de este proceso entran en colisión de manera repetida.
Discos protoplanetarios observados por ALMA en el marco del proyecto ARKS. Crédito: Sebastian Marino, Sorcha Mac Manamon, colaboración ARKS
Estos discos de escombros representan los vestigios dejados tras el nacimiento de los planetas, una fase en la que los impactos entre cuerpos celestes continúan dando forma a los sistemas. Son más difíciles de detectar que los discos ricos en gas debido a su bajo brillo, pero ALMA pudo captar sus emisiones de radio para revelar su estructura.
Los datos recopilados presentan una paleta de formas, que incluyen anillos múltiples, halos extendidos y asimetrías pronunciadas. Esta diversidad morfológica delata un período muy activo, marcado por reorganizaciones orbitales y por grandes choques, similares al que dio origen a nuestra Luna.
Por otra parte, nuestro propio Sistema Solar conserva testigos de esa época, como el Cinturón de Kuiper situado más allá de la órbita de Neptuno. Esta región helada, poblada de cometas y asteroides procedentes de colisiones antiguas, constituye un eco local de los mismos fenómenos observados por ALMA alrededor de otras estrellas.
Meredith Hughes de la Universidad Wesleyan indicó que estas imágenes llenan un vacío en nuestra comprensión, al conectar las primeras etapas de formación con los sistemas que han alcanzado la madurez. El estudio, publicado en Astronomy & Astrophysics, contribuye así a reconstruir la historia dinámica de los planetas.
Esta investigación abre nuevas vías para analizar la forma en que los sistemas planetarios se transforman después de su primera juventud. Al escrutar estos discos, los astrónomos pueden comprender mejor los mecanismos que esculpen los mundos, incluido el nuestro, a lo largo del tiempo.
El funcionamiento de ALMA
ALMA implementa una técnica denominada interferometría, la cual fusiona las señales captadas por sus 66 antenas distribuidas en el desierto de Atacama. Esta configuración permite alcanzar una resolución angular muy grande, muy superior a la de un telescopio único, al simular un instrumento de tamaño muy grande.
Al registrar las emisiones de radio emitidas por el polvo y las moléculas en el espacio, ALMA puede cartografiar detalles finos a distancias muy grandes. Esta capacidad es fundamental para estudiar objetos poco luminosos como los discos de escombros, invisibles para los telescopios ópticos clásicos.
La sensibilidad de ALMA a las longitudes de onda milimétricas y submilimétricas proporciona información sobre la composición y la dinámica de los discos. Esto ayuda a los investigadores a comprender cómo se distribuye la materia y cómo interactúa durante las fases avanzadas de la formación planetaria.
Esta hazaña ha revolucionado la observación astronómica, al hacer visibles procesos antes inaccesibles. ALMA sigue siendo, por tanto, un instrumento de primera línea para explorar la evolución de los sistemas estelares y planetarios.