Un equipo de astrofísicos liderado por el Trinity College de Dublín, en colaboración con la Universidad de La Laguna (ULL) y el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha obtenido por primera vez imágenes de un gran número de cinturones de exocometas alrededor de estrellas cercanas y de las diminutas partículas que se encuentran en su interior.
Las imágenes, de gran nitidez, muestran la luz emitida por estas partículas de tamaño milimétrico en el interior de los cinturones que orbitan alrededor de 74 estrellas cercanas de una amplia variedad de edades, desde las que acaban de nacer hasta las que se encuentran en sistemas más maduros como el Sistema Solar.
El estudio REASONS (REsolved ALMA and SMA Observations of Nearby Stars) marca un hito muy importante en el estudio de los cinturones exocometarios porque sus imágenes y análisis revelan dónde se encuentran los guijarros y, por lo tanto, los exocometas.
Normalmente se encuentran a decenas o cientos de UA (la distancia entre la Tierra y el Sol) de su estrella central, informa el IAC en una nota.
En estas regiones hace tanto frío –entre -250 y -150 grados Celsius– que la mayoría de los compuestos, incluida el agua, están congelados en forma de hielo en estos exocometas.
Por lo tanto, lo que los astrofísicos observan es dónde se encuentran los depósitos de hielo de los sistemas planetarios.
REASONS es el primer programa que revela la estructura de estos cinturones para una gran muestra de 74 sistemas exoplanetarios.
Este estudio utilizó tanto el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) como el Submillimeter Array (SMA), que observan la radiación electromagnética en longitudes de onda milimétricas y submilimétricas, para producir imágenes que han proporcionado más información que nunca sobre las poblaciones de exocometas.
“Los exocometas son bloques de roca y hielo, de al menos 1 kilómetro de tamaño, que se estrellan entre sí dentro de estos cinturones para producir los guijarros que observamos aquí con los conjuntos de telescopios ALMA y SMA. Los cinturones exocometarios se encuentran en al menos el 20% de los sistemas planetarios, incluido nuestro propio Sistema Solar”, dijo Luca Matrà, profesor asociado en la Escuela de Física de Trinity .
NOTABLE DIVERSIDAD
El doctor Sebastián Marino, investigador universitario de la Royal Society en la Universidad de Exeter y coautor de este estudio, añadió que “las imágenes revelan una notable diversidad en la estructura de los cinturones”.
Algunos, apuntó, “son anillos estrechos, como en la imagen canónica del cinturón Edgeworth-Kuiper del Sistema Solar, pero un mayor número de ellos son anchos, y probablemente se describan mejor como ‘ discos’ en lugar de anillos”.
Algunos sistemas tienen múltiples anillos/discos, algunos de los cuales son excéntricos, lo que proporciona evidencia de que aún existen planetas indetectables y su gravedad afecta la distribución de guijarros en estos sistemas, resaltan desde el IAC.
“El poder de un estudio a gran escala como REASONS reside en revelar propiedades y tendencias a nivel de toda la población”, explicó el profesor Matrà.
Por ejemplo, confirmó que la cantidad de guijarros disminuye en los sistemas planetarios más antiguos a medida que los cinturones se quedan sin exocometas más grandes que chocan entre sí, pero mostró por primera vez que esta disminución en los guijarros es más rápida si el cinturón está más cerca de la estrella central.
También mostró indirectamente, a través del grosor vertical de los cinturones, que es probable que en estos cinturones estén presentes objetos no observables de un tamaño de entre 140 kilómetros y el de la Luna.
El doctor Carlos del Burgo Díaz, Senior Beatriz Galindo distinguited fellow de la Universidad de La Laguna y del Instituto de Astrofísica de Canarias, y coautor de este trabajo , señala que “la caracterización de los exocometas permite entender la formación y evolución de los sistemas planetarios, y poner en contexto el sistema solar”.
Así, detalló que este estudio basado en una amplia muestra sugiere que los procesos implicados en la configuración del sistema solar son comunes en el Universo.
De esta forma, a partir de programas tan ambiciosos como ARKS (The ALMA survey to Resolve exoKuiper belt Substructures) y observaciones con el James Webb Space Telescope, será posible profundizar en esta importante cuestión y comprobar hipótesis como la panspermia, el transporte de elementos esenciales para el desarrollo de la vida.