A menudo, las estrellas están demasiado lejos para que hablemos de su entorno. Pero en el caso de estrellas recién nacidas rodeadas de discos protoplanetarios, hay un truco brillante que los astrónomos pueden usar para explorar la estructura de sus cunas polvorientas.
Una estrella puede formarse a partir de una nube molecular de gas, que en ciertas condiciones se destruye por atracción mutua. Este colapso forma un nudo de material denso que puede fundirse y producir el núcleo de una estrella joven. Con el tiempo, el material se reunirá alrededor de esta protoestrella, formando un disco giratorio. Eventualmente, los planetas se condensarán de este disco protoplanetario. Para comprender mejor cómo se forman los planetas en el sistema solar, los astrónomos estudian los discos alrededor de otras estrellas.
"Comprender los discos protoplanetarios puede ayudarnos a comprender algunos de los secretos de los exoplanetas en sistemas estelares más allá de los nuestros", dijo el investigador Huan Meng, de la Universidad de Arizona en Tucson. "Queremos saber cómo se forman los planetas y, por lo tanto, encontramos planetas grandes llamados Júpiter calientes, que están cerca de sus estrellas". Si los sistemas estelares jóvenes están lejos de nosotros, esto dificulta la visibilidad de la estructura óptica de estos discos.
Sin embargo, al estudiar las variaciones de brillo de una estrella llamada YLW 16B, ubicada a unos 400 años luz de la Tierra, Maine y sus colegas pudieron detectar la luz reflejada de una estrella desde el límite interno de su disco protoplanetario, lo que permite mediciones extremadamente precisas de su ubicación y estructura.
Esta estrella en particular tiene aproximadamente la misma masa que nuestro Sol, pero solo tiene 1 millón de años (en comparación con 4, 6 mil millones de años de nuestro Sol, esta estrella puede llamarse embrión en estrella). Esto lo convierte en un candidato ideal para comprender la física de nuestro Sistema Solar hasta que los planetas comienzan a formarse alrededor del Sol joven.
Utilizando datos del telescopio espacial Spitzer de la NASA, que observa el Universo en luz infrarroja, así como de observatorios terrestres, los astrónomos han aplicado una técnica llamada "foto-reverb" para estudiar la luz de las estrellas reflejada desde el borde interior del disco protoplanetario.
Dio la casualidad de que el YLW 16B tiene oscilaciones de radiación variables e impredecibles, por lo que los astrónomos miden estas oscilaciones de radiación y esperan la luz reflejada del disco. Las variaciones en el brillo de una estrella se pueden comparar con un ligero eco, que aparece más adelante. El retardo de tiempo se utiliza para calcular la distancia de la estrella desde el borde interior del disco protoplanetario. Para este sistema estelar, la brecha entre la estrella y el disco interno es de aproximadamente 0.08 AE, donde 1 AE, o unidad astronómica, es la distancia promedio entre el Sol y la órbita de la Tierra. Como mejor comparación, el borde interior es aproximadamente un cuarto de la distancia entre Mercury y Sun.
Estas observaciones ayudaron a concluir que el disco era grueso, lo que proporcionaba una pista interesante adicional sobre la cantidad de material que podría contener el disco.
Las estrellas jóvenes son brillantes y tienen poderosos vientos estelares que "soplan" el interior del disco protoplanetario, dejando un espacio (como se muestra en la imagen de arriba). Comprender qué tan grande es esta brecha y su ubicación desde la estrella nos ayudará a mejorar los modelos de sistemas estelares recién nacidos y, en última instancia, da una idea de cómo se formó nuestro sistema solar hace 4, 6 mil millones de años.
