La radiación de las estrellas masivas explica la forma de los nuevos sistemas planetarios

La formación de sistemas planetarios es un proceso complejo en el que las estrellas masivas cercanas desempeñan un papel crucial, ya que su radiación ultravioleta puede evaporar el gas del disco protoplanetario, el cual es la fuente de materia para los futuros planetas, y limitar así la formación de gigantes gaseosos.

Por primera vez, se ha observado el proceso de fotoevaporación del gas en el disco protoplanetario de una estrella joven debido a la radiación ultravioleta lejana (FUV) de una estrella masiva presente en el mismo cúmulo estelar. Esto ha sido documentado en un estudio publicado en Science por un equipo internacional, con participación española, que analiza el disco protoplanetario d203-506, ubicado en la Nebulosa de Orión.

Las estrellas jóvenes de baja masa suelen tener discos de gas y polvo de corta duración alrededor de ellas, los cuales proporcionan los materiales necesarios para la formación planetaria.

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Según Javier Goicoechea, investigador del Instituto de Física Fundamental del CSIC y uno de los autores del estudio, la mayoría de las estrellas y, por ende, los planetas, se forman cerca de estrellas masivas y están expuestos a su radiación ultravioleta.

El cúmulo de la Nebulosa de Orión ofrece pistas sobre cómo pudo haberse formado el Sistema Solar, que se piensa también se originó cerca de una estrella masiva.

Las observaciones del disco protoplanetario d203-506 han revelado el importante papel de las estrellas masivas en la formación de sistemas planetarios, proporcionando nuevos conocimientos sobre las limitaciones en la creación de planetas gigantes gaseosos.

Las estrellas masivas, mucho más masivas y luminosas que el Sol, emiten una radiación ultravioleta intensa que afecta al disco protoplanetario de estrellas jóvenes cercanas.

La investigadora Asunción Fuente, del Centro de Astrobiología del CSIC y coautora del estudio, explica que la radiación FUV puede calentar el gas del disco a altas temperaturas, lo que lleva a su escape del sistema por fotoevaporación, provocando una pérdida rápida de masa.

La fotoevaporación afecta principalmente a las regiones externas de los discos protoplanetarios, donde se forman los gigantes gaseosos, limitando así su formación.

La cantidad y velocidad de pérdida de gas dependen de la intensidad de la radiación UV externa y de la masa de la estrella central en formación.

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Según Fuente, para formar un planeta como Júpiter, el disco debe contener al menos la masa de Júpiter, pero la fotoevaporación limita este proceso al provocar una pérdida continua de gas.

El estudio, liderado por la Universidad de Toulouse (Francia), sugiere que el gas en el disco d203-506 podría desaparecer en aproximadamente un millón de años debido a la velocidad de pérdida de masa observada.

Este estudio ha utilizado mediciones en el infrarrojo cercano y submilimétricas del telescopio espacial James Webb y del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en Chile para observar directamente estos procesos que antes eran difíciles de estudiar.