Los astrónomos han capturado una instantánea de una colisión masiva de asteroides gigantes en Beta Pictoris, un sistema estelar cercano conocido por su temprana edad y su turbulenta actividad de formación de planetas.

Las observaciones resaltan los procesos erráticos que forman sistemas estelares como el nuestro, ofreciendo información única sobre las etapas primordiales de la formación de planetas.

«Beta Pictoris se encuentra en una edad en la que la formación de planetas en la zona de los planetas terrestres todavía está en curso a través de colisiones de asteroides gigantes, por lo que podemos ver cómo se forman los planetas rocosos y otros cuerpos en tiempo real», dijo Christine Chen. Astrónomo de la Universidad Johns Hopkins que dirigió el estudio.

Los hallazgos se presentarán hoy en la 244ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Madison, Wisconsin.

El equipo de Chen encontró cambios significativos en las firmas de energía emitidas por los granos de polvo alrededor de Beta Pictoris al comparar nuevos datos del Telescopio Espacial James Webb con observaciones del Telescopio Espacial Spitzer en 2004 y 2005. Utilizando las medidas detalladas de Webb, el equipo rastreó las partículas de polvo. composición y tamaño en el área exacta previamente analizada por Spitzer.

Al centrarse en el calor emitido por los silicatos cristalinos, minerales que se encuentran comúnmente alrededor de estrellas jóvenes, así como en la Tierra y otros cuerpos celestes, los científicos no encontraron erupciones solares en 2004-2005. rastros de partículas observadas por año. Esto sugiere una colisión catastrófica entre asteroides y otros objetos hace unos 20 años, pulverizando los cuerpos en finas partículas de polvo más pequeñas que el polen o el azúcar en polvo, dijo Chen.

«Creemos que todo este polvo es lo que vimos originalmente en los datos del Spitzer de 2004 y 2005», dijo Chen, quien también es astrónomo en el Instituto Científico del Telescopio Espacial. «Con los nuevos datos de Webb, la mejor explicación que tenemos es que en realidad fuimos testigos de un evento cataclísmico ocasional entre grandes cuerpos del tamaño de asteroides que marca un cambio completo en nuestra comprensión de este sistema estelar».

Los nuevos datos muestran que el polvo que fue expulsado por la radiación de la estrella central del sistema ya no es detectable, dijo Chen. Inicialmente, el polvo cercano a la estrella se calentó y emitió radiación térmica, identificada por los instrumentos de Spitzer. Ahora, el polvo que se ha enfriado a medida que se aleja de la estrella ya no emite estas propiedades térmicas.

Cuando Spitzer recopiló los datos anteriores, los científicos asumieron que algo así como pequeños cuerpos que habían sido pulidos se agitarían continuamente y agregarían polvo con el tiempo. Pero las nuevas observaciones de Webb muestran que el polvo desapareció y no fue reemplazado. La cantidad de polvo levantado es aproximadamente 100.000 veces mayor que la del asteroide que mató a los dinosaurios, dijo Chen.

Ubicada a unos 63 años luz de la Tierra, Beta Pictoris ha sido durante mucho tiempo un punto focal para los astrónomos debido a su proximidad y a los procesos aleatorios en los que las colisiones, el clima espacial y otros factores de formación de planetas determinarán el destino del sistema.

En comparación con nuestro sistema solar de 4.500 millones de años, Beta Pictoris tiene sólo 20 millones de años y se encuentra en una edad crítica en la que se han formado planetas gigantes, pero es posible que los planetas terrestres aún se estén desarrollando. Tiene al menos dos gigantes gaseosos conocidos, Beta Pic b y c, que también influyen en el polvo y los escombros circundantes.

«La pregunta que estamos tratando de contextualizar es si todo este proceso de formación de planetas terrestres y gigantes es común o raro y, lo que es más importante, ¿son tan raros los sistemas planetarios como el Sistema Solar?» dijo el coautor Kadin Worthen, estudiante de doctorado en astrofísica en Johns Hopkins. «Básicamente estamos tratando de descubrir qué tan raros o promedio somos».

Los nuevos hallazgos también subrayan la capacidad incomparable del telescopio Webb para revelar las complejidades de exoplanetas y sistemas estelares, informa el equipo. Ofrecen pistas clave sobre cómo la arquitectura de otros sistemas solares se parece a la nuestra y pueden profundizar la comprensión de los científicos sobre cómo los primeros choques afectan las atmósferas planetarias, el contenido de agua y otros aspectos clave de la habitabilidad.

«La mayoría de los descubrimientos del JWST provienen de cosas que el telescopio ha detectado directamente», dijo el coautor Cicero Lu, ex becario postdoctoral en astrofísica de Johns Hopkins. «En este caso, la historia es un poco diferente porque nuestros resultados provienen de algo que JWST no vio».

Otros autores incluyen a Yiwei Chai y Alexis Li de Johns Hopkins; David R. Law, BA Sargent, GC Sloan, Julien H. Girard, Dean C. Haines, Marshall Perrin y Laurent Pueyo del Space Telescope Science Institute; Carrie M. Lise del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins; Dan M. Watson de la Universidad de Rochester; Jens Kammerer del Observatorio Europeo Austral; Isabel Rebollido de la Agencia Espacial Europea; y Christopher Stark del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA.

La investigación fue apoyada por la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio bajo la subvención no. 80NSSC22K1752.



Source link