La masa de la estrella distingue cómo se forman los planetas

Observaciones con Gemini Sur en Chile para investigar los discos de formación de planetas han revelado que parecen comportarse de manera diferente dependiendo de la masa de la estrella que orbitan.

Esta impactante imagen, tomada por astrónomos utilizando el telescopio Gemini Sur en Chile, es parte de un gran estudio de 44 estrellas jóvenes y masivas realizado por el instrumento Gemini Planet Imager (GPI), que captó imágenes de sus polvorientos discos de formación de planetas, que probablemente se convertirán en nuevos sistemas solares en luz infrarroja cercana.

La encuesta encontró que los discos que giran alrededor de estrellas de hasta tres veces la masa del Sol tienden a tener anillos, mientras que los discos alrededor de estrellas que son más masivas que tres masas solares no los tienen. Esto sugiere que las estrellas más masivas pueden formar planetas de forma ligeramente diferente.

Los planetas se forman en discos de gas y polvo que rodean estrellas jóvenes de unos pocos millones de años y GPI es uno de los pocos instrumentos en el mundo capaz de resolver estos discos. Las observaciones anteriores han indicado que los anillos, hechos de granos de polvo grandes y pequeños, así como de gas, a menudo se ven en estos discos. No se sabe exactamente qué crea estos anillos, pero se han atribuido a planetas recién nacidos que interactúan con el disco.

Los astrónomos que realizan un sondeo llamado Gemini-LIGHTS (Gemini-Large Imaging with GPI Herbig/T-Tauri Survey) han tratado de intentar responder algunas de estas preguntas produciendo imágenes de alta resolución de los discos alrededor de una muestra de 44 estrellas.

"Queremos responder a la pregunta fundamental de cómo se forman los planetas", dijo Evan Rich, quien es un postdoctorado en la Universidad de Michigan y autor principal de un nuevo artículo que describe los resultados en The Astronomical Journal. En particular, dice que la encuesta Gemini-LIGHTS, "se concentra en estrellas que son más masivas que el Sol para investigar la influencia que la masa de una estrella madre podría tener en el proceso de formación de planetas".

Gemini South capturó las imágenes de los discos en luz polarizada e infrarroja cercana. Encontró discos alrededor del 80% de las 44 estrellas objetivo, y también encontró un nuevo planeta candidato (alrededor de V1295 Aquilae) y tres enanas marrones. Dos de las enanas marrones (alrededor de las estrellas (V921 Sco y HD 158643)) ya habían sido identificadas como candidatas por observaciones anteriores y ahora han sido confirmadas a través de estas observaciones; la tercera enana marrón, alrededor de la estrella HD 101412, es una nueva candidata.

El hallazgo clave de la encuesta, sin embargo, es que los discos parecen comportarse de manera diferente dependiendo de la masa de la estrella a la que giran.

"Los sistemas con pequeños anillos de granos de polvo solo se encuentran alrededor de estrellas con masas de menos de tres veces la masa del Sol", dijo Rich. "Esto es importante porque se cree que la formación de planetas crea la estructura anillada, y nuestros hallazgos sugieren que el proceso de formación de planetas podría ser diferente para estrellas de más de tres veces la masa del Sol".