El proceso de formaci¨®n de planetas, visto como nunca hasta ahora

Una nueva imagen de la estrella HL Tauri, con detalles que nunca se hab¨ªan visto hasta ahora, ha despertado la euforia entre los astr¨®nomos que han empezado a trabajar con el nuevo gran radiotelescopio ALMA, en Chile. En ella se aprecia el disco de formaci¨®n de planetas alrededor del joven astro revelando en ¨¦l ¡°detalles extraordinarios que nunca antes se hab¨ªan visto¡±, se?ala el Observatorio Europeo Austral (ESO). ¡°Es realmente una de las m¨¢s descollantes im¨¢genes jam¨¢s vistas en estas longitudes de onda. El nivel de detalles es tan exquisito que resulta a¨²n m¨¢s impresionante que muchas im¨¢genes ¨®pticas¡°, asegura Crystal Brogan, directora del Observatorio Nacional de Radioastronom¨ªa (NRAO) estadounidense. ¡°Hasta ahora, im¨¢genes con este nivel de detalle solo eran posibles con simulaciones de ordenador o con ilustraciones¡±, a?ade Tim de Zeeuw, director del ESO, organismo que lidera la participaci¨®n europea del ALMA. ¡°Una imagen revolucionaria¡±, la califica el NRAO. ¡°Un impresionante hito tecnol¨®gico, cient¨ªfico y de ingenier¨ªa¡±, a?ade Pierre Cox, director de ALMA.

En la imagen se aprecia la estrella HL Tauri, que est¨¢ a una distancia de unos 450 a?os luz de la Tierra, en la constelaci¨®n de Tauro, con el disco alrededor de material sobrante de su formaci¨®n en el que se distinguen anillos conc¨¦ntricos con huecos entre ellos, donde se habr¨¢n empezado a agregar planetas.

¡°Lo que observamos es, casi con total seguridad, el resultado de la formaci¨®n de cuerpos planetarios j¨®venes en el disco, lo que resulta sorprenden, ya que no se esperaba que las estrellas j¨®venes de este tipo tuvieran grandes cuerpos planetarios capaces de producir las estructuras que vemos¡±, ha explicado Stuartt Corder, subdirector del ALMA. El telescopio internacional empez¨® el pasado septiembre a funcionar en su configuraci¨®n de antenas completa y gran amplitud, y durante la actual fase de pruebas se han hecho estas observaciones.

Las estrellas como HL Tauri se forman por colapso gravitatorio de nubes de gas y polvo, formando densos n¨²cleos que encienden en su interior las reacciones de fusi¨®n nuclear de la estrella. Inicialmente, estas estrellas j¨®venes quedan envueltas en el gas y polvo restantes del disco, el llamado disco protoplanetario¡±, explican los expertos del ESO. ¡°Tras numerosas colisiones, las part¨ªculas de polvo se van agregando y creciendo en grumos del tama?o de granos de arena, piedras y rocas grandes. En ¨²ltima instancia, en el disco pueden formarse asteroides, cometas o incluso planetas, y estos irrumpen en el disco creando anillos y huecos entre ellos como los que se han observado ahora en HLTauri¡±.

Ha sorprendido a los cient¨ªficos el hecho de que el disco de esa estrella parece mucho m¨¢s desarrollado de lo esperado por la edad, conjeturando, en consecuencia, que el proceso de formaci¨®n planetaria puede ser m¨¢s r¨¢pido de lo que se pensaba. ¡°Cuando vimos por primera vez esta imagen, nos quedamos asombrados por el espectacular nivel de detalle. HL Tauri no tiene m¨¢s de un mill¨®n de a?os y, sin embargo, su disco ya parece estar lleno de planetas en formaci¨®n¡±, ha comentado Catherine Vlahakis, subdirectora del programa cient¨ªficos de ALMA. Y a?ade: ¡°Esta imagen sola va a revolucionar las teor¨ªas de formaci¨®n planetaria¡±. La resoluci¨®n que tiene es mejor de lo que se logra habitualmente con el telescopio espacial Hubble, destaca el ESO.

HL Tauri se esconde en una envoltura de gas y polvo que impide la observaci¨®n de su interior en luz visible, es decir con los telescopios convencionales. De ah¨ª la importancia de los observatorios que escudri?an el cielo en longitudes de onda m¨¢s grande, los radiotelescopios, para los que esa nube es transparente y permiten ver lo que est¨¢ pasando dentro. HL Tauri y su disco protoplanetario con anillos da una idea de c¨®mo ser¨ªa el Sistema Solar hace unos 4.000 millones de a?os, comentan los cient¨ªficos.

¡°La mayor parte de lo que sabemos hoy en d¨ªa sobre la formaci¨®n de planetas se basa en la teor¨ªa¡±, comenta De Zeeuw en un comunicado del ESO. ¡°Y esta imagen de alta resoluci¨®n de HL Tauri demuestra lo que puede lograr ALMA cuando opera en su configuraci¨®n m¨¢s grande e inicia una nueva era en la exploraci¨®n del universo¡±. El NRAO recalca que la imagen de HL Tauri, ¡°ha proporcionado una prueba directa de que la naturaleza y la teor¨ªa est¨¢n muy de acuerdo¡±.

Astronom¨ªa a 5.000 metros

El ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) es un conjunto de 66 grandes antenas ubicadas en Atacama, en el plano de Chajnantor de los Andes Chilenos, a m¨¢s de 5.000 metros de altura, aprovechando las ¨®ptimas condiciones atmosf¨¦ricas all¨ª para el trabajo astron¨®mico. Las antenas (de 7 y de 12 metros de di¨¢metro) de este avanzado radiotelescopio internacional se utilizan de modo sincronizado (interferometr¨ªa) para hacer observaciones astron¨®micas de alta resoluci¨®n; gran parte de esas antenas se desplazan para formar configuraciones apropiadas a los diferentes objetivos de observaci¨®n. Con una separaci¨®n m¨¢xima de antenas de 16 kil¨®metros, se obtiene una resoluci¨®n equivalente a la que proporcionar¨ªa un telescopio de igual di¨¢metro, pero no cabe pensar por ahora en una antena ¨²nica de tal tama?o.

La fase de pruebas y verificaci¨®n de los equipos de ALMA con una distancia m¨¢xima entre antenas de 15 kil¨®metros (casi la m¨¢xima dise?ada) comenz¨® el pasado mes de septiembre y se prolongar¨¢ hasta el 1 de diciembre, informa el Observatorio Europeo Austral (ESO). Y en estas semanas se ha obtenido la imagen de alta resoluci¨®n de HL Tauri.

Todo el conjunto ALMA se controla a distancia desde el centro de operaciones y actividades cient¨ªficas ubicado a una altura de unos 2.900 metros sobre el nivel del mar, cerca de la poblaci¨®n de San Pedro de Atacama. Solo un reducido equipo de personas se turna para trabajar en Chajnantor, donde cualquier actividad resulta extremadamente dif¨ªcil a 5.000 metros de altura, con la consiguiente escasez de ox¨ªgeno.

El radiotelescopio, una instalaci¨®n cient¨ªfica ¨²nica en el mundo, es un consorcio internacional con financiaci¨®n de Europa (a trav¨¦s del ESO) y EE UU (Fundaci¨®n Nacional para la Ciencia, NSF), adem¨¢s de Canad¨¢, Jap¨®n y Taiwan.