Crédito de imagen: UA
Los astrónomos de la Universidad de Arizona han utilizado una nueva técnica llamada "interferometría nula" para revelar el disco planetario alrededor de una estrella en formación. Esta técnica de anulación funciona combinando la luz de la estrella central de tal manera que se cancela. Esto permite observar objetos más débiles, como polvo y planetas. Es probable que el planeta sea varias veces la masa de Júpiter y orbita su estrella a unos 1.500 millones de kilómetros.
Los astrónomos de la Universidad de Arizona han utilizado una nueva técnica llamada interferometría nula para sondear un disco de polvo alrededor de una joven estrella cercana por primera vez. No solo confirmaron que la joven estrella tiene un disco protoplanetario, el material del que nacen los sistemas solares, sino que descubrieron una brecha en el disco, que es una fuerte evidencia de un planeta en formación.
"Es muy emocionante encontrar una estrella que creemos que debería estar formando planetas, y realmente ver evidencia de que eso está sucediendo", dijo el astrónomo de la UA Philip Hinz.
"La conclusión es que no solo confirmamos la hipótesis de que esta joven estrella tiene un disco protoplanetario, encontramos evidencia de que se está formando un protoplaneta gigante similar a Júpiter en este disco", dijo Wilson Liu, estudiante de doctorado y asistente de investigación en el proyecto.
"Hay evidencia de que esta estrella está justo a punto de convertirse en una estrella de secuencia principal", agregó Liu. "Entonces, básicamente, estamos atrapando una estrella que está justo en el punto de convertirse en una estrella de secuencia principal, y parece que está atrapada en el acto de formar planetas".
Las estrellas de secuencia principal son aquellas como nuestro sol que queman hidrógeno en sus núcleos.
A principios de este año, Hinz y Liu se dieron cuenta de que las observaciones de HD 100546 a longitudes de onda térmicas o de infrarrojo medio mostraron que la estrella tenía un disco de polvo.
Encontrar discos de polvo tenues es "análogo a encontrar una linterna encendida al lado del estadio de Arizona cuando las luces están encendidas", dijo Liu.
La técnica de anulación combina la luz de las estrellas de tal manera que se cancela, creando un fondo oscuro donde normalmente estaría la imagen de la estrella. Debido a que HD 100546 es una estrella tan joven, su disco de polvo todavía es relativamente brillante, casi tan brillante como la estrella misma. La técnica de anulación es necesaria para distinguir qué luz proviene de la estrella, que puede suprimirse, y qué proviene del disco de polvo extendido, que la anulación no suprime.
Los astrónomos de Hinz y UA Michael Meyer, Eric Mamajek y William Hoffmann tomaron las observaciones en mayo de 2002. Utilizaron BLINC, el único interferómetro de anulación en funcionamiento en el mundo, junto con MIRAC, una cámara de infrarrojo medio de última generación, en el telescopio Magellan de 6.5 metros (21 pies) de diámetro en Chile para estudiar la estrella de aproximadamente 10 millones de años en el cielo del hemisferio sur.
Típicamente, el polvo en los discos alrededor de las estrellas se distribuye de manera uniforme, formando una nube de material en órbita continua, aplanada y caliente que está caliente en el borde interior pero fría la mayor parte de la distancia al borde exterior helado.
"La reducción de datos fue lo suficientemente complicada que no nos dimos cuenta hasta más tarde que había una brecha interna en el disco", señaló Hinz.
“Nos dimos cuenta de que el disco aparecía aproximadamente del mismo tamaño en longitudes de onda más cálidas (10 micras) y en longitudes de onda más frías (20 micras). La única forma en que podría ser es si hay una brecha interna ".
La explicación más probable para esta brecha es que es creada por el campo gravitacional de un protoplaneta gigante = AD, un objeto que podría ser varias veces más masivo que Júpiter. Los investigadores creen que el protoplaneta puede estar orbitando la estrella a unas 10 UA. (Una UA, o unidad astronómica, es la distancia entre la Tierra y el sol. Júpiter está a unas 5 UA del sol).
Los astrónomos de los Países Bajos y Bélgica habían utilizado anteriormente el Observatorio Espacial Infrarrojo para estudiar HD 100546, que se encuentra a 330 años luz de la Tierra. Detectaron polvo parecido a un cometa alrededor de la estrella y concluyeron que podría ser un disco protoplanetario. Pero el telescopio espacial europeo era demasiado pequeño para ver claramente el polvo que rodeaba la estrella.
Hinz, quien desarrolló BLINC, ha estado utilizando el interferómetro de anulación con dos telescopios de 6.5 metros durante los últimos tres años para su estudio de estrellas cercanas en busca de sistemas protoplanetarios. Además del telescopio Magellan que cubre el hemisferio sur, Hinz usa el MMT UA / Smithsonian de 6.5 metros sobre Mount Hopkins, Arizona, para el cielo del hemisferio norte. = 20
Hinz desarrolló BLINC como una demostración de tecnología para la misión Terrestrial Planet Finder, que es gestionada para la NASA por el Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California. La NASA, que financia la encuesta de Hinz, apoya la investigación sobre la formación del sistema solar bajo su programa Origins y está desarrollando interferometría de anulación para Terrestrial Planet Finder.
"Anular la interferometría es muy emocionante porque es una de las pocas tecnologías que puede obtener imágenes directas de entornos circunestelares", dijo Liu.
Usar MIRAC, la cámara desarrollada por William Hoffmann y otros, fue importante porque es sensible a las longitudes de onda del infrarrojo medio, dijo Hinz. Los astrónomos tendrán que buscar en las longitudes de onda del infrarrojo medio, que corresponden a la temperatura ambiente, para encontrar planetas con agua líquida y posible vida, dijo.
La encuesta de Hinz incluye HD 100546 y otras estrellas "Herbig Ae", que son estrellas jóvenes cercanas generalmente más masivas que nuestro sol, pero aún no son estrellas de secuencia principal alimentadas por fusión nuclear.
Hinz y Liu planean observar sistemas estelares cada vez más maduros, en busca de discos de polvo y planetas circunestelares cada vez más débiles, a medida que continúan mejorando las tecnologías de interferometría nula y óptica adaptativa. La óptica adaptativa es una técnica que elimina los efectos de la brillante atmósfera de la Tierra de la luz de las estrellas.
Hinz y otros en el Observatorio UA Steward están diseñando un interferómetro nulo para el Gran Telescopio Binocular, que verá el cielo con dos espejos de 8.4 metros (27 pies) de diámetro en Mount Graham, Arizona, en 2005.
Fuente original: UA News
