Anillos en Fomalhaut

La estrella más brillante de la constelación de Piscis Austrinus o Pez Austral recibe el nombre de Fomalhaut. Está situada a unos 25 años luz de nosotros, por lo que se podría decir que es un vecino estelar del barrio. En 1983, gracias a observaciones realizadas por IRAS (InfraRed Astronomical Satellite) de la NASA, se descubrió un anillo externo a la estrella. Después, los telescopios espaciales Hubble (NASA/ESA) y Herschel (ESA), así como el conjunto de radiotelescopios de ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), hicieron que este anillo ganase en definición observado un cinturón de polvo a su alrededor. Sin embargo, ninguno de ellos encontró atisbo alguno de más anillos en Fomalhaut.

Ahora, los telescopios espaciales Hubble y Webb, así como el array de radiotelescopios de ALMA, están uniendo sus fuerzas para obtener visiones globales de discos de escombros situados alrededor de varias estrellas. «Con Hubble y ALMA hemos podido obtener imágenes de varios análogos del cinturón de Kuiper y hemos aprendido mucho sobre cómo se forman y evolucionan los discos externos», explica Schuyler Wolff, miembro del equipo de científicos que ha realizado las nuevas observaciones. Sabían que con la llegada del Webb, iba a permitirles obtener imágenes distintas de estos discos. Si los telescopios Hubble y Herschel ofrecían imágenes de las regiones más frías de esas estructuras, con el nuevo telescopio iban a poder estudiar regiones que estaban a mayor temperatura.

Un laboratorio a distancia

Adrás Gáspár, investigador en la Universidad de Arizona (Estados Unidos) e investigador principal del equipo de científicos, describe esta estrella como «el arquetipo de los discos de escombros que se encuentran en otras partes de nuestra galaxia, porque tiene componentes similares a los que tenemos en nuestro propio sistema planetario». Por lo tanto, al observar los patrones hallados, permiten hacer un pequeño boceto de cómo debería ser un sistema planetario.

Finalmente, con el Webb llegó la sorpresa. «Definitivamente no esperábamos la estructura más compleja con el segundo cinturón intermedio y luego el cinturón de asteroides más amplio», agregó Wolff. Cada vez que se observan discos concéntricos alrededor de una estrella, la alerta de encontrar exoplanetas se dispara. Sin duda, toda apunta a que tarde o temprano aparecerán.

Los anillos en Fomalhaut, una sorpresa

El telescopio Webb también tomó imágenes de lo que Gáspár denomina «la gran nube de polvo», que podría ser la evidencia de una colisión que ocurrió en el anillo exterior entre dos cuerpos protoplanetarios.

Es muy probable que estos cinturones estén formados a causa de las fuerzas gravitatorias producidas por planetas que no resultan visibles ni tan siquiera a los ojos del Webb. Esto podría ser así porque, de manera análoga en nuestro Sistema Solar, Júpiter acorrala el cinturón de asteroides mientras que el borde interior del cinturón de Kuiper está esculpido por Neptuno. Por otro lado, el borde exterior de nuestro sistema solar podría estar sujeto a la acción de planetas que todavía no han sido detectados. A medida que el Webb tome imágenes de más sistemas, aprenderemos más sobre las configuraciones de sus planetas.

El discoprotoplanetario ya viene del s. XVIII

La idea de un disco protoplanetario alrededor de una estrella no es nueva. Se remonta a finales del siglo XVIII, cuando los astrónomos Immanuel Kant y Pierre-Simon Laplace desarrollaron de forma independiente la teoría de que el Sol y los planetas se formaron a partir de una nube de gas en rotación que colapsó y se aplanó bajo la acción de la gravedad. Los discos de escombros se desarrollan más tarde como causa pero también como consecuencia de la formación de planetas y la dispersión del gas primordial en los sistemas. De este modo se explica cómo pequeños cuerpos como asteroides chocan catastróficamente y desintegran sus superficies en enormes nubes de polvo y otros desechos formando estructuras como los anillos en Fomalhaut.

Artículos científicos relacionados

Gáspár, A.; Wolff, S.G.; Rieke, G.H. et al (2023). Spatially resolved imaging of the inner Fomalhaut disk using JWST/MIRI. Nature Astronomy. DOI: 10.1038/s41550-023-01962-6 (Ver).

Referencias

• Webb looks for Fomalhaut’s asteroid belt and finds much more. Webb Science Release, weic2312 (Ver).
• Webb looks for Fomalhaut’s asteroid belt and finds much more. ESA Science & Exploration (Ver).
• Webb Looks for Fomalhaut’s Asteroid Belt and Finds Much More. STSci Webb Space Telescope (Ver).
• Webb Looks for Fomalhaut’s Asteroid Belt and Finds Much More. NASA Webb Telescope (Ver).