Laura Pérez y Teresa Paneque: Las astrónomas chilenas que realizaron hallazgos clave para la ciencia
Las investigadoras dieron con una base imprescindible para entender la formación de planetas gigantes.
Una investigación liderada por la astrónoma Teresa Paneque, publicada además en la prestigiosa revista The Astrophysical Journal, detectó por primera vez inestabilidades gravitacionales en el nacimiento de un sistema planetario masivo a 378 millones de años luz de la tierra, en la constelación de Ofiuco, informó la Universidad de Chile.
Estas anomalías gravitacionales, comprobadas gracias a datos del telescopio ALMA, serían la causa de la forma en espiral que adopta el material en torno a la estrella joven Elias 2-27 y el mecanismo que permitiría la formación de planetas gigantes como Jupiter.
Respecto a los procesos de formación de sistemas planetarios como nuestro sistema solar, aún es un terreno en el que existen múltiples interrogantes. Uno de estos enigmas fue abordado por la astrónoma egresada de la Universidad de Chile, investigadora que en su tesis de magister estudió a Elias 2-27, un sistema super masivo a 378 millones de años luz de la tierra.
Junto a Paneque, el trabajo se desarrolló junto a la astrónoma y profesora de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la U. de Chile, Laura Pérez, investigadores de ALMA, del Observatorio Europeo Austral (ESO), del instituto Max Planck de Astronomía y de las universidades de Milán, Harvard, Cambridge, Georgia y Leicester.
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Por estos días, la astrónoma de 23 años cursa su doctorado en el Observatorio Europeo Austral y la Universidad de Leiden, además de comenzar en 2018 con el análisis de observaciones recogidas por un proyecto ALMA liderado por la profesora Perez, quien, cabe destacar, fue la primera persona en detectar la estructura espiral del sistema en 2016.
Sobre las inestabilidades gravitacionales
La pregunta central que guió al estudio consistió en averiguar la razón de la existencia de espirales en el disco protoplanetario de Elías 2-27. En su análisis, Teresa Paneque, Laura Pérez y los colaboradores de este trabajo plantean que el comportamiento de las partículas que integran este sistema no solo es determinado por la influencia de su estrella central, sino que también por la masa acumulada de su disco de polvo y gas. Dicha pasividad tendría como consecuencia inestabilidades gravitacionales cuyo resultado las estructuras con forma de espiral.
“Habían sido ampliamente estudiadas desde la teoría y las simulaciones, pero es la primera vez que tenemos evidencia observaciones robusta de que están ocurriendo en un sistema. Es como pillar al sistema con ‘las manos en la masa'”, explicó la astrónoma de la Universidad de Chile, quien también destacó que de acuerdo a simulaciones y modelos teóricos las inestabilidades gravitacionales serían procesos relevantes cuando la masa del disco de un sistema es más del 10 por ciento de la masa de su estrella. En este caso, el análisis consignado en ambos artículos plantea que Elias 2-27 tendría una masa en torno al 20 por ciento. “En general, según lo que observamos en otros sistemas, estos discos son menos de un 1 por ciento del material de la estrella”, agregó Teresa Paneque.
Formación de planetas
Teresa Paneque afirmó que hallazgos de este tipo aporta información clave para entender mejor los procesos de formación de planetas en estos espirales, un entorno que además sería propicio para el surgimiento de planetas gigantes como Júpiter.
En tanto, la académica, apuntó que “estudiar un disco así nos permite avanzar en la comprensión de esta forma distinta de formar planetas, y de la cual existen pocas observaciones, pues al parecer es bastante inusual”. En la misma linea, agregó que conocer la estructura, dinámica y química de estos discos protoplanetarios permitirá comprender cada vez más sobre el proceso de formación de los planetas. “Hay una ‘avenida’ para formar planetas que ha sido predicha, pero de la cual tenemos muy poca evidencia observacional: La formación planetaria a través de inestabilidades gravitacionales en un disco masivo, donde gracias a la gran gravedad del mismo disco este se fragmenta en regiones que colapsan y pueden formar planetas gigantes”.
La joven astronoma Teresa Paneque, planteó además que esperan que surja un sistema planetario desde este disco de polvo y gas en un máximo de 10 millones de años. “Eso es poco en la escala temporal de las estrellas, nuestro sol va a vivir por 12 mil millones de años, entonces, 10 millones de años en verdad es muy poco, pero es mucho para nosotros como humanos. Para comprender mejor lo que puede suceder hoy solo podemos combinar la mayor cantidad de observaciones posibles entre distintos instrumentos muy buenos, como los que usamos, en este caso ALMA”.
Pese a avances de este tipo, donde se establece un puente entre la teoría sobre la inestabilidades gravitacionales y la observación empírica del fenómeno, aun existirían muchas interrogantes sobre la materia. Quien actualmente se encuentra realizando su doctorado en la ESO, y su primer proyecto de investigación abordará la composición molecular de este disco. “Queremos entender cuáles son los ‘ingredientes’ primordiales para formar planetas, conocer su reservorio químico y ver sus diferencias y semejanzas con otros discos protoplanetarios. Esto permitiría también aportar en el conocimiento sobre el desarrollo de la vida en los planetas”, comentó Paneque.
