Hay vínculo entre brechas en discos protoplanetarios y masa estelar
Datos de medio millar de estrellas jóvenes han revelado un vínculo directo entre las estructuras de los discos formadores de planetas que rodean las estrellas y la demografía de los planetas.
El estudio, realizado con el telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array) demuestra que es más probable que las estrellas de mayor masa estén rodeadas por discos con "huecos" y que estos huecos se correlacionan directamente con la alta incidencia de exoplanetas gigantes observados alrededor de tales estrellas. Estos resultados brindan a los científicos una ventana al pasado, lo que les permite predecir cómo se verían los sistemas exoplanetarios en cada etapa de su formación.
"Encontramos una fuerte correlación entre las brechas en los discos protoplanetarios y la masa estelar, que puede estar relacionada con la presencia de exoplanetas grandes y gaseosos", dice en un comunicado Nienke van der Marel, del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Victoria en Columbia Británica y autor principal de la investigación.
"Las estrellas de mayor masa tienen relativamente más discos con huecos que las estrellas de menor masa, en consonancia con las correlaciones ya conocidas en los exoplanetas, donde las estrellas de mayor masa suelen albergar exoplanetas gigantes gaseosos. Estas correlaciones nos dicen directamente que los huecos en los discos de formación de planetas son más frecuentes, probablemente causado por planetas gigantes de masa de Neptuno y superiores".
Las brechas en los discos protoplanetarios se han considerado durante mucho tiempo como una evidencia general de la formación de planetas. Sin embargo, ha habido cierto escepticismo debido a la distancia orbital observada entre los exoplanetas y sus estrellas.
"Una de las principales razones por las que los científicos han sido escépticos sobre el vínculo entre los espacios y los planetas antes es que los exoplanetas en órbitas amplias de decenas de unidades astronómicas son raros. Sin embargo, los exoplanetas en órbitas más pequeñas, entre una y diez unidades astronómicas, son mucho más comunes", dijo Gijs Mulders, profesor asistente de astronomía en la Universidad Adolfo Ibáñez en Santiago, Chile, y coautor de la investigación. "Creemos que los planetas que despejen las brechas migrarán hacia adentro más adelante".
El nuevo estudio es el primero en mostrar que la cantidad de discos con huecos en estas regiones coincide con la cantidad de exoplanetas gigantes en un sistema estelar. "Estudios anteriores indicaron que había muchos más discos con huecos que exoplanetas gigantes detectados", dijo Mulders. "Nuestro estudio muestra que hay suficientes exoplanetas para explicar la frecuencia observada de los discos con huecos en diferentes masas estelares".
La correlación también se aplica a los sistemas estelares con estrellas de baja masa, donde es más probable que los científicos encuentren exoplanetas rocosos masivos, también conocidos como Supertierras. Van der Marel, quien se convertirá en profesor asistente en la Universidad de Leiden en los Países Bajos a partir de septiembre de 2021, dijo: "Las estrellas de menor masa tienen más Supertierras rocosas, entre una masa de la Tierra y una masa de Neptuno. Los discos sin espacios, que son más compactos, conducir a la formación de Super-Tierras ".
Este vínculo entre la masa estelar y la demografía planetaria podría ayudar a los científicos a identificar a qué estrellas apuntar en la búsqueda de planetas rocosos a lo largo de la Vía Láctea. "Esta nueva comprensión de las dependencias de masas estelares ayudará a guiar la búsqueda de planetas pequeños y rocosos como la Tierra en el vecindario solar", dijo Mulders, quien también es parte del equipo Alien Earths financiado por la NASA.
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