Observan por primera vez el momento cero del nacimiento de un sistema solar
Hace 1.370 años, en la nebulosa de Orión, el gas caliente que giraba en torno a una estrella recién nacida empezó a concentrarse y a formar pequeños minerales. Ahora, la luz de aquel acontecimiento llega a la Tierra y así, por primera vez en la historia, nuestros instrumentos han podido contemplar lo que se considera como el instante cero del proceso de formación de un nuevo sistema solar.
Esta imagen, capturada por el observatorio ALMA, muestra el material que envuelve al astro HOPS-315, un lugar en donde se ha iniciado la formación de planetas
Los astrónomos habían identificado, anteriormente, diversos ejemplos que mostraban las primeras etapas de evolución de sistemas planetarios. Por ejemplo, estudiando el disco de material que rodea a astros recién formados, se habían observado anillos concéntricos vacíos que indicaban que, en esos espacios del disco, ya se habían formado embriones de planetas. Pero nunca antes había sido posible capturar el instante en el que se empiezan a condensar los primeros granos sólidos.
El hallazgo, publicado en la revista Nature, ha sido posible gracias al estudio realizado por un grupo internacional de científicos combinando datos recolectados con el telescopio espacial James Webb y con el complejo de radioantenas ALMA en Chile.
Observando un disco recién formado
Cuando se forma una estrella, a causa del colapso gravitatorio en una gran nube de gas y de polvo, el material sobrante se concentra en un gran disco que gira alrededor del joven astro. Este disco recibe el nombre de protoplanetario, ya que es aquí en donde crecerán las semillas que acabarán dando lugar a los planetas (y a muchos otros objetos, como por ejemplo lunas, asteroides y cometas) que constituirán el nuevo sistema estelar.
Representación artística de un disco protoplanetario alrededor de un astro naciente
La estrella analizada en el estudio es la HOPS-315, situada a 1.370 años luz de distancia y que aun se encuentra envuelta por el gas remanente de su formación. En este caso, se da la circunstancia que la perspectiva con la que se nos muestra este sol permite obtener una visión libre de obstáculos para poder estudiar el disco protoplanetario.
En esta carta celeste se indica la posición de la estrella HOPS-315, objeto del nuevo estudio, en la constelación de Orión
Un horno planetario
Los datos de la investigación demuestran que a una distancia de HOPS-315 de dos unidades astronómicas (es decir, el doble de la que separa la Tierra del Sol), los materiales del disco se encuentran a 1.300ºC, una temperatura suficientemente alta como para que el polvo original se evapore y sólo puedan condensarse de nuevo, en estado sólido y en forma de diminutos cristales, los minerales más resistentes al calor.
De esta forma, los astrónomos consideran que es en esta región del disco protoplanetario en donde se inicia el proceso que conducirá al crecimiento de los primeros planetas del nuevo sistema estelar a partir de los compuestos condensados.
Precursores de arena
Entre los materiales que los científicos han podido identificar alrededor de HOPS-315 destaca el monóxido de silicio, así como forsterita y enstatita, unos compuestos constituidos por silicio y magnesio y que son la base de la cual derivan muchos de los minerales que conforman la corteza y el manto terrestre. Además, el análisis de la luz de este sistema también parece sugerir la presencia de dióxido de silicio, el componente mayoritario de la arena en nuestro planeta.
A la izquierda aparece la imagen obtenida por ALMA, y en las ampliaciones de la derecha se representan moléculas de compuestos de silicio condensándose
En el estudio, los astrónomos han podido corroborar que, efectivamente, estos materiales se están condensando en el propio disco protoplanetario y que no se solidificaron anteriormente en la nube original en la que nació HOPS-315.
Esta confirmación ha sido posible gracias al examen que se ha realizado del chorro de gas que la estrella expulsa (una emisión típica de los astros que se hallan en sus primeras fases de formación). En concreto, si los cristales de compuestos de silicio hubieran estado presentes en la nube nodriza, también deberían formar parte de este flujo de gas. Sin embargo, la investigación no ha hallado indicios de ello.
Nuestro sistema solar bebé
Hasta ahora, los sistemas estelares en formación que se habían estudiado se encontraban ya en estadios más o menos avanzados, con señales que sugerían que los primeros planetas ya habían aparecido (una deducción que es posible realizar cuando, en un disco protoplanetario, se observan vacíos causados cuando los nuevos objetos barren sus órbitas y eliminan el polvo y el gas cercano).
Estas imágenes captadas por el observatorio ALMA muestran discos protoplanetarios en los que se aprecian huecos que podrían deberse a planetas recién formados
Ahora, este descubrimiento permitirá estudiar la fase más inicial de creación de un sistema planetario, justo cuando se empiezan a concentrar los primeros agregados de material. En palabras de Melissa McClure, profesora de la Universidad de Leiden (Países Bajos) y autora principal del nuevo estudio, “por primera vez, hemos identificado el momento más temprano en el que se inicia la formación de planetas alrededor de una estrella distinta de nuestro Sol”.
Por otra parte, tal como indica Merel van ‘t Hoff, profesora de la Universidad de Purdue (Estados Unidos) y coautora del estudio, “estamos viendo un sistema que se parece a cómo se veía nuestro Sistema Solar justo cuando comenzaba a formarse”. Por tanto, a partir de este hallazgo, los científicos esperan poder completar el conocimiento actual sobre los primeros instantes de existencia de nuestro propio sistema solar, hace más de 4.500 millones de años.
