Astrónomos muestran indicios de un planeta helado gigante en formación en TW Hydra

Por la distancia a la que se encuentra de la estrella y la distribución de diminutos granos de polvo, los astrónomos creen que el planeta es un gigante helado similar a Urano y Neptuno. Con este hallazgo, los astrónomos han dado un paso más en el estudio de los orígenes de distintos tipos de planetas.

En los últimos dos decenios se han descubierto numerosos planetas extrasolares, y ahora los investigadores coinciden en que hay muchos tipos de planetas distintos, aunque poco se sabe sobre las razones que los llevan a ser tan diferentes. De hecho, uno de los principales puntos de discordia es cómo llegan a formarse los planetas helados gigantes como Urano y Neptuno.

Para estudiar de cerca el lugar de formación del planeta, un equipo de investigadores encabezado por Takashi Tsukagoshi, de la Universidad de Ibaraki (Japón), observó la estrella TW Hydrae: tiene una edad estimada en unos 10 millones de años y es una de las estrellas jóvenes más cercanas a la Tierra. Debido a su cercanía y a que su eje de rotación apunta hacia nosotros, permitiéndonos tener una visión desde arriba, TW Hydrae es uno de los objetos favoritos de los astrónomos a la hora de estudiar los procesos de formación planetaria.

En observaciones pasadas se descubrieron pequeñas partículas de polvo que forman un disco alrededor de TW Hydrae, donde nacen planetas. Recientemente, ALMA reveló la existencia de numerosos surcos de vacío en el disco. Según algunas teorías, estos surcos delatan procesos de formación planetaria.

El equipo de investigadores usó ALMA para observar el disco alrededor de TW Hydrae en dos frecuencias de radio. Los investigadores pueden calcular el tamaño de los polvos de grano a partir de la intensidad de las señales de radio, que varía en diferentes frecuencias en función de los diferentes tamaños. En este caso, se descubrió que predominan los granos más pequeños, medidos en micrómetros, y que los granos más grandes brillan por su ausencia en el surco más grande, que tiene un radio de 22 UA.

Así, se cuestiona por qué razón prevalecen los granos más pequeños en el disco. Las simulaciones habían predicho que los planetas pesados formarían un surco en el disco y que las interacciones gravitacionales y la fricción entre el gas y las partículas de polvo resultarían en la expulsión de los granos más grandes, mientras que los pequeños se quedarían en el surco. Los resultados obtenidos en este estudio confirman la teoría, según un comunicado del observatorio ALMA.

Los astrónomos calcularon la masa de este planeta invisible a partir del ancho y la profundidad del surco de 22 UA y descubrieron que el planeta es un poco más masivo que Neptuno. "Considerando el tamaño de su órbita y su luminosidad, TW Hydrae sería un planeta helado gigante", afirma Tsukagoshi.

Tras obtener estos resultados, el equipo planea futuras observaciones para comprender mejor la formación planetaria. Una manera de lograrlo es observar la polarización de las ondas de radio. En simulaciones recientes se descubrió que el tamaño de los polvos de grano puede determinarse con mayor precisión mediante observaciones de polarización. Otro método posible es calcular la cantidad de gas presente en el disco. Como el gas es el principal componente del disco, los investigadores esperan tener una mejor estimación de la masa del planeta en formación.