El Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y la Universidad de La Laguna (ULL) han colaborado en la investigación que revela la estructura de 74 cinturones de exocometas, es decir, cinturones con cuerpos menores que se encuentran fuera de nuestro sistema solar, alrededor de estrellas cercanas a nosotros.
Esta investigación, en la que ha colaborado el IAC y la ULL, ha estado liderada por el Trinity College Dublin a través del proyecto REASONS (REsolved ALMA and SMA Observations of Near Stars). Así, se han tomado las primeras imágenes de un número significativo de cinturones exocometarios, con una gran cantidad de pequeños cuerpos rocosos o guijarros que orbitan sus estrellas. Las imágenes muestran con nitidez la luz emitida por estos guijarros de tamaño milimétrico dentro de los cinturones de 74 estrellas cercanas, con un rango de edades amplio, que abarca desde estrellas recién nacidas hasta otras tan maduras como el Sol.
Con esta investigación, el proyecto REASONS logra un hito de gran importancia en el estudio de los cinturones de exocometas, ya que las imágenes revelan la ubicación de estos fragmentos y, por ende, de los exocometas. Por lo general, el radio de estos cinturones es de decenas a cientos de veces la distancia de la Tierra al Sol.
En estas regiones las temperaturas son tan bajas (entre -250 y -150 grados Celsius) que la mayoría de los compuestos, incluida el agua, están congelados y se adhieren en forma de hielo a los exocometas. Por tanto, este hallazgo astrofísico indica dónde se encuentran las reservas de hielo de los sistemas planetarios. REASONS es el primer programa que desvela la estructura de estos cinturones para una muestra significativa de 74 sistemas exoplanetarios.
Para este estudio se ha usado el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), que dispone de 66 radiotelescopios en el desierto de Atacama, en el norte de Chile, y el Submillimeter Array (SMA), que es un conjunto similar de ocho unidades, situado en Hawái. Ambas instalaciones permiten observar radiación electromagnética en longitudes de onda submilimétricas y milimétricas. El estudio que aquí se presenta utilizó datos de ALMA y SMA para generar imágenes que han proporcionado más información que nunca sobre las poblaciones de exocometas.
“Los exocometas son cantos rodados de roca y hielo, de ale menos 1 km de tamaño, que chocan entre sí en los cinturones para producir los guijarros que observamos aquí con ALMA y SMA. Los cinturones exocometarios se encuentran en al menos el 20% de los sistemas planetarios, incluido nuestro sistema solar”, dijo Luca Matrà, profesor asociado de la Escuela de Física del Trinity College.
Por su parte, el doctor Sebastián Marino, investigador de la Royal Society University en la Universidad de Exeter y coautor de este estudio, declara: “Las imágenes revelan una notable diversidad en la estructura de los cinturones. Hay anillos estrechos, que se ajustan al canon que representa el cinturón Edgeworth-Kuiper del Sistema Solar. Pero la mayoría son anchos y probablemente sea mejor describirlos como discos en lugar de anillos”.
Algunos sistemas tienen múltiples anillos/discos, entre los cuales los hay excéntricos, lo que proporciona evidencia de que aún hay planetas indetectables cuya gravedad influye en la distribución de los guijarros en estos sistemas.
“El impacto de un estudio tan extenso como REASONS estriba en revelar propiedades y tendencias que caracterizan a toda la población”, añade el profesor Matrà. “Por ejemplo, este estudio confirmó que el número de guijarros disminuye en los sistemas planetarios más maduros dado que sus cinturones se quedan sin los exocometas de mayor tamaño, que producen más guijarros al chocan entre sí. Pero desveló que esta disminución de guijarros es más rápida si el cinturón está más próximo a la estrella central. También mostró indirectamente, a través del espesor de los cinturones, que es probable que en estos haya objetos no observables con tamaños entre unos 140 kilómetros y el de la Luna”.
El doctor Carlos del Burgo Díaz, Investigador distinguido Beatriz Galindo Sénior de la ULL e integrado en el IAC, y coautor de este trabajo, señala: “Este estudio nos permite ahondar en nuestra comprensión de la formación y evolución de los sistemas planetarios y poner en contexto el sistema solar. Los resultados, basados en una amplia muestra, sugieren que los procesos que intervienen en la configuración del sistema solar son comunes en el Universo. A partir de programas en marcha como ARKS (The ALMA survey to Resolve exoKuiper belt Substructures) y observaciones con el telescopio espacial James Webb será posible ahondar en esta importante cuestión y comprobar hipótesis como la panspermia, el transporte de elementos esenciales para el desarrollo de la vida”.
Contacto:
Carlos del Burgo Díaz: cburgo [at] ull.edu.es (cburgo[at]ull[dot]edu[dot]es)
Nota adaptada sobre el texto original de Thomas Deane y Luca Matrà de Trinity College.
