El misterio descubierto por el telescopio Hubble hace 20 años finalmente tiene respuesta
Los datos obtenidos por el telescopio espacial James Webb pueden explicar observaciones descubiertas por el Hubble hace 20 años.
En 1993, el astrónomo Stephen Thorsett anunció que había encontrado un nuevo exoplaneta en el sistema PSR B1620-26. No fue hasta 2003 que el Telescopio Espacial Hubble confirmó el descubrimiento identificando el exoplaneta llamado PSR B1620-26 b. El exoplaneta ubicado a una distancia de 12.400 años luz llama la atención porque se estima que tiene 13 mil millones de años.
PSR B1620-26 b se formó cuando el universo tenía apenas mil millones de años y pone en duda algunos modelos de formación planetaria. Generalmente, los modelos requieren elementos pesados, como hierro y silicio, que no abundaban en la época. Otro punto es que la radiación emitida por estas estrellas jóvenes disiparía material, impidiendo la formación de planetas.
En nuevos resultados del Telescopio Espacial James Webb, los astrónomos pudieron confirmar una observación del Hubble de 2003. Y lo que es más, con datos del sucesor del Hubble, los astrónomos pudieron responder algunas preguntas sobre cómo se formaron estos antiguos planetas. Descubrieron que los entornos con pocos metales pueden incluso contribuir a la formación planetaria.
Planetas antiguos de la Vía Láctea
PSR B1620-26 es un sistema que se encuentra ubicado en la constelación de Escorpio a unos 12400 años luz de la Tierra. El sistema está formado por un púlsar y una enana blanca que se encuentran cerca del núcleo del cúmulo globular M4. El sistema tiene un exoplaneta gigante gaseoso, PSR B1620-26 b, que pasó a ser conocido como Matusalén en una órbita circumbinaria.
El apodo de Matusalén se debe a la edad estimada del planeta en 13 mil millones de años, lo que lo convierte en el planeta más antiguo identificado. Cuando se formó PSR B1620-26 b, el universo todavía era relativamente joven, con sólo mil millones de años. Desde su descubrimiento en 1993 y confirmación en 2003, el exoplaneta ha puesto en duda algunos modelos de formación planetaria.
¿Por qué fue difícil formar planetas?
Esto se debe a que la mayoría de los modelos requieren elementos más pesados en el entorno de formación planetaria. Sin embargo, cuando el universo tenía mil millones de años, la mayoría de los elementos eran ligeros como el hidrógeno y el helio. Los elementos más pesados se forman durante la vida de la estrella y algunos durante el proceso de muerte. Esto plantea la cuestión de cómo se formó el PSR B1620-26 b.
Uno de los mayores problemas es que los discos de polvo y gas alrededor de estas estrellas que pueden formar planetas se disipan por la radiación de estrellas jóvenes. Como esta disipación se produciría rápidamente, en unos pocos millones de años, sería imposible que se formara un planeta en poco tiempo. Y la falta de elementos pesados en una época más temprana del universo impidió la formación de discos planetarios que pudieran sobrevivir a la radiación electromagnética de las estrellas.
Datos de James Webb
Recientemente, el Telescopio James Webb observó el espectro electromagnético de las estrellas en un cúmulo de formación estelar llamado NGC 346. El cúmulo está ubicado en la Pequeña Nube de Magallanes, una de las galaxias satélite de la Vía Láctea. Según los investigadores, las condiciones en este cúmulo son similares a las del universo joven debido a la falta de elementos pesados.
Los investigadores del Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espaciales en Noordwijk dijeron que las estrellas todavía están en proceso de acreción de material incluso millones de años después. Las estrellas, que tienen unos 30 millones de años, todavía están rodeadas de discos y podrían formar planetas. Con ese tiempo, daría tiempo a que se formen exoplanetas alrededor de estrellas incluso con escasez de elementos pesados.
Respondiendo el misterio
Según el artículo, existen dos posibilidades para que esto esté sucediendo. La primera posibilidad es que estas estrellas, que contienen la mayor parte de hidrógeno y helio, no tengan elementos pesados que se desintegren e intensifiquen la radiación. Por tanto, la radiación no sería un problema tan grave como en las estrellas que tienen más metales en su composición.
La segunda posibilidad es que estas estrellas con pocos elementos pesados se originen a partir de nubes más grandes de gas y polvo. Cuando la estrella se forma, todavía queda gran parte de la nube que se convierte en un disco alrededor de la estrella. Cuanto más grande sea el disco, más tiempo tardará en ser disipado por la radiación y los planetas tardarían bastante en formarse.
Referencia de la noticia:
De Marchi et al. 2024 Protoplanetary Disks around Sun-like Stars Appear to Live Longer When the Metallicity is Low The Astrophysical Journal