ALMA REVELA NACIMIENTO DE PLANETAS EN LA JOVEN ESTRELLA “HL TAU”

Enlace al vídeo HL Tau

A la mayoría de los entusiastas de la astronomía, que puede que les sea difícil a veces distinguir entre las ilustraciones de un artista y las imágenes reales, en parte debido a que las ilustraciones del artista han llegado a ser tan buenas y abundantes en los últimos años. Y así una pregunta que con frecuencia se nos pide: "¿Es esta una imagen real?"

Imagen obtenida por ALMA de la joven estrella HL Tau y su disco protoplanetario; muestra la formación planetaria, la cual revela multiples anillos y lagunas que anuncian la presencia de planetas emergentes a medida que sus órbitas barren el polvo y gas. Crédito: ALMA (NRAO / ESO / NAOJ); C. Brogan, B. Saxton (NRAO / AUI / NSF)

 La imagen precedente puede parecer a primera vista como la ilustración de un artista. Pero no lo es. Es una imagen real de un disco de formación planetaria alrededor de una  estrella infantil, en este caso una estrella de tipo solar ubicada aproximadamente a 450 años luz de la Tierra, conocida por los astrónomos como HL Tau.

Desde septiembre de 2014, ALMA ha estado observando el universo utilizando su línea de base más amplia, con antenas separadas por hasta 15 kilómetros. Esta campaña, denominada Long Baseline Campaign, continuará hasta el 01 de diciembre de 2014. La línea de base es la distancia entre dos de las antenas de la matriz. Como comparación, otras instalaciones que operan en longitudes de onda milimétricas cuentan con antenas separadas por no más de dos kilómetros. La distancia máxima para la línea de base de ALMA es de 16 kilómetros. Futuras observaciones en longitudes de onda más cortas lograrán mayor nitidez de imagen.
 El Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) en Chile y que ha sido recientemente actualizado, obtuvo estas nítidas imágenes. Sus gestores de América del Norte en el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO National Radio Astronomy  Observatory ) dicen que esta imagen es: ...La mejor imagen  de la formación de planetas alrededor de una estrella infantil...

Es impresionante. Revela en gran detalle lo que los astrónomos sólo hace unas décadas estaban solamente teorizando de que todas las estrellas se creían se formaban dentro de las nubes de gas y polvo de lento girar. Como las nubes giran, los discos se aplanan. Con el tiempo, las partículas de polvo en la nube comienzan a pegarse entre sí por un proceso conocido como acreción, ese proceso es el que constituye en última instancia, la formación de planetas como nuestra Tierra, y satélites como nuestra Luna;  además, los asteroides, todos en su mayoría todavía se mueven (como lo hicieron en la nube original) en este espacio plano - este espacio en forma de disco - que rodea la estrella madre.

Esta es la imagen más nítida jamás tomada por ALMA — más precisa que las que se toman rutinariamente en luz visible con el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA. En ella vemos el disco protoplanetario que rodea a la joven estrella HL Tauri. Estas observaciones revelan subestructuras dentro del disco que nunca antes se habían visto, e incluso muestran las posibles posiciones de los planetas formándose en las manchas oscuras dentro del sistema. En esta foto se etiquetan las características del sistema HL Tauri. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

En la imagen, se puede observar como se ven varios anillos concéntricos separados por huecos claramente definidos. Estas estructuras sugieren que la formación de planetas ya está en marcha en torno a esta joven estrella.  Las estructuras se ven con una resolución de solo cinco veces la distancia entre el Sol y la Tierra. Esto se corresponde con una resolución angular de aproximadamente 35 milisegundos de arco — mejor de lo que habitualmente se logra con el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA.

El Sub Director de ALMA Stuartt Corder, dijo en un comunicado dado a conocer esta mañana (6 de noviembre de 2014): Estas características son casi con toda seguridad el resultado de cuerpos planetarios muy jóvenes que se están formando en el disco. Esto es sorprendente, ya que HL Tau  no tiene  más de un millón de años de edad y no se espera que este tipo de estrellas jóvenes tengan grandes cuerpos planetarios capaces de producir las estructuras que vemos en esta imagen.

Y para que veamos que incluso esta imagen muy nítida uno ya hace lo que la ciencia tan a menudo hace: nos da más preguntas. ¿Cómo puede una joven estrella avanzar hasta el momento en la formación de planetas? y ¿Qué significa eso para la formación de planetas en general, a lo largo de nuestra galaxia?

Sabemos también que en longitud de onda óptica, la estrella HL Tau no puede ser vista en absoluto. Está escondida en la luz visible detrás de una dotación masiva de polvo y gas, una muy vasta nube en el espacio, tal vez en la que muchas estrellas se están formando. Pero ALMA puede verlo, ya que observa en longitudes de onda mucho más largas, hacia el final de radio del espectro electromagnético.

Composición de imágenes que nos muestra a la joven estrella HL Tauri y sus alrededores. Está hecha con datos obtenidos por ALMA (ampliada en el marco superior derecho) y por el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA (resto de la imagen). Esta es la primera imagen de ALMA en la que se supera la nitidez que suelen alcanzar las imágenes del Hubble. Credito: ALMA [ESO/NAOJ/NRAO] ESA/Hubble and NASA / Judy Schmidt

Al telescopio ALMA recientemente le fue mejorada su capacidad de ver en detalle, y, de hecho, esta imagen fue hecha como parte de la prueba y el proceso de verificación de las nuevas capacidades de alta resolución del telescopio. El NRAO - dice que estas capacidades se lograron a través de:...Espaciando las antenas hasta en 15 kilómetros de distancia. Esta línea de base en longitudes de onda milimétricas activa una resolución de 35 milisegundos de arco, que es equivalente a ver un centavo desde más de 110 kilómetros de distancia.

Así ALMA ahora puede competir en calidad de imagen con los mejores observatorios ópticos, según el Director de ALMA Pierre Cox. NRAO añade: Estas largas líneas de base responden a uno de los principales objetivos de ALMA y marcan un impresionante hito tecnológico y de ingeniería. Futuras observaciones en una más larga línea de base de ALMA posiblemente en  16 km producirán imágenes aún más claras y seguir ampliando nuestra comprensión del cosmos.

Y así nos movemos hacia adelante en la astronomía!, que es  un momento emocionante para los cosmos observadores. En pocas palabras: El telescopio ALMA actualizado recientemente en Chile, ha obtenido lo que dicen es la imagen mejor de la historia de un disco de formación planetaria, alrededor de la estrella de tipo solar HL Tau, que se encuentra a 450 años luz de distancia en la dirección de la constelación de Tauro el Toro . Es una imagen impresionante y nos da una idea del proceso por el cual los planetas nacen en órbita alrededor de sus estrellas.

Fuente: NRAO / Earth Sky / ESO