La astronomía ha descubierto que la mayoría del proceso de formación de planetas se origina en enormes nubes de gas y polvo que orbitan alrededor de estrellas jóvenes, conocidas como discos protoplanetarios. Investigar y analizar estos discos es fundamental en la astrofísica actual.
Desde la Universidad de Chile, tres investigadores clave participaron en un estudio sobre este tema: la académica del Departamento de Astronomía (DAS), Laura Pérez, junto a los investigadores postdoctorales Carolina Agurto y Aníbal Sierra, formando parte de un equipo global de 22 científicos.
NUEVOS ENFOQUES EN LA FORMACIÓN DE PLANETAS
El equipo internacional analizó 30 discos protoplanetarios en diversas etapas evolutivas, generando 12 artículos científicos que fueron publicados en una edición especial de la revista “The Astrophysical Journal”. La colaboración, denominada AGE-PRO (“The ALMA Survey of Gas Evolution of PROtoplanetary Disks”), representa el esfuerzo más grande hasta la fecha para estudiar la evolución de los discos exoplanetarios.
Laura Pérez, quien obtuvo su Ph.D. en Astrofísica en el “California Institute of Technology” (Caltech), señala que “hasta ahora, el entendimiento de la evolución de los discos protoplanetarios se enfocaba principalmente en los cambios en el material sólido. Aunque sabíamos que estos discos son el lugar donde nacen los planetas y que la presencia de gas es vital para la formación de gigantes, faltaban mediciones coherentes y directas de la evolución del gas en estos discos a lo largo de su vida”.
Pérez explica que AGE-PRO reveló por primera vez que “la evolución de los discos es rápida al principio y que pierden su material gaseoso en solo unos pocos millones de años. Esto indica que las fases iniciales de la formación planetaria deben ocurrir rápidamente también”.
AGE-PRO utilizó más de 100 horas de observación en el observatorio ALMA entre los años 2022 y 2023, centrándose en la emisión de polvo y en moléculas como N₂H⁺ y CO. Las observaciones incluyeron discos en tres regiones de formación estelar: Ofiuco, Lupus y Escorpio Superior, con edades que oscilan entre menos de un millón y más de cinco millones de años.
NUEVAS VOZ ES DE CHILE
Carolina Agurto, quien recientemente se convirtió en académica en la Universidad Santa María, lideró el análisis de la región de Escorpio Superior, conocida por tener discos protoplanetarios más desarrollados. Su investigación se centró en medir la masa y el tamaño de los discos de gas y polvo, proporcionando datos importantes para entender la etapa final de estos sistemas: “aunque la mayoría de estos discos pierden su gas en pocos millones de años, aquellos que perduran más tiempo, como los de esta región, retienen mucho más gas del que pensábamos. Esto transforma nuestra comprensión de cómo los exoplanetas jóvenes acumulan sus atmósferas finales, sugiriendo que disponen de más material del que imaginábamos”.
Aníbal Sierra, actualmente investigador postdoctoral en el University College of London, se centró en el análisis de uno de los discos más brillantes y antiguos del programa, llamado 2MASS J16120668-3010270. Su trabajo identificó señales de dos planetas en formación: uno detectado por el polvo que lo rodea, y otro por las perturbaciones gravitacionales que ocasionó en el disco. El equipo ahora está realizando nuevas observaciones para confirmar estos hallazgos mediante el telescopio espacial JWST, que permitirá detectar directamente la luz de ambos exoplanetas.
El proyecto fue respaldado por el Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA), donde Laura Pérez es investigadora principal, mientras que Aníbal Sierra y Carolina Agurto fueron investigadores postdoctorales adscritos. Los tres científicos contaron además con la colaboración de tres estudiantes de pregrado y posgrado, quienes trabajan en futuras publicaciones científicas de AGE-PRO: Benjamín Cabrera, quien ayudó a determinar las masas estelares de las 30 estrellas jóvenes de la muestra; José Mondaca, que analizó los discos más jóvenes de Ofiuco; y Camila Pulgarés, quien se enfocó en el estudio evolutivo del polvo en los 30 discos observados por AGE-PRO.
Con Información de www.lanacion.cl