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El telescopio Webb observa una sistema planetario en formación

  • El Telescopio Espacial James Webb revela cambios sin precedentes en la radiación alrededor de la joven estrella SZ Cha.

  • Las observaciones sugieren que los planetas tienen un tiempo limitado para formarse antes de que la radiación extrema evapore los discos protoplanetarios.


En el concepto de este artista, la joven estrella SZ Chamaeleontis (SZ Cha) está rodeada por un disco de polvo y gas con potencial para formar un sistema planetario. Pero la estrella emite radiación que está evaporando el disco, dejando a los planetas potenciales en una carrera contra el tiempo para formarse antes de que el disco se evapore por completo. Crédito: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)
En el concepto de este artista, la joven estrella SZ Chamaeleontis (SZ Cha) está rodeada por un disco de polvo y gas con potencial para formar un sistema planetario. Pero la estrella emite radiación que está evaporando el disco, dejando a los planetas potenciales en una carrera contra el tiempo para formarse antes de que el disco se evapore por completo. Crédito: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)

El fascinante universo sigue revelando sus secretos a medida que el Telescopio Espacial James Webb de la NASA se embarca en su misión de explorar los rincones más remotos del cosmos. Entre las numerosas observaciones realizadas por el instrumento MIRI (Mid-Infrared Instrument) se encuentra un intrigante estudio de la estrella joven SZ Chamaelontis (SZ Cha) y su disco de polvo circundante.


Los científicos, utilizando las observaciones del antiguo Telescopio Espacial Spitzer como referencia, han dirigido su atención a las señales de neón en este sistema estelar en evolución. Lo que han descubierto plantea preguntas fundamentales sobre el proceso de formación planetaria y arroja luz sobre los eventos cósmicos que dieron forma a nuestro propio sistema solar.


Catherine Espaillat, astrónoma de la Universidad de Boston, lidera este fascinante viaje a través del tiempo cósmico. Al comparar las lecturas de neón entre Spitzer y el Telescopio Espacial James Webb, los científicos han identificado un cambio sin precedentes en la radiación de alta energía que alcanza el disco de polvo alrededor de SZ Cha. Este fenómeno sugiere un límite de tiempo para la formación planetaria, ya que la radiación extrema eventualmente provoca la evaporación del disco.


SZ Cha, una estrella joven del tipo T-Tauri, comparte similitudes sorprendentes con nuestro propio Sol en sus albores. Este paralelismo ofrece a los científicos la oportunidad única de explorar las condiciones que precedieron a la formación de nuestro sistema solar hace 4.500 millones de años. Espaillat comenta: "Las materias primas para la Tierra, y eventualmente para la vida, estaban presentes en el disco de material que rodeó al Sol después de su formación, por lo que estudiar estos otros sistemas jóvenes es lo más cerca que podemos estar de retroceder en el tiempo para ver cómo funciona nuestro propio planeta. La historia comenzó".


Los datos de los telescopios espaciales James Webb y Spitzer de la NASA revelan un cambio en el disco que rodea a SZ Cha en sólo 15 años. En 2008, la detección de Spitzer de un significativo neón III convirtió a la estrella en un valor atípico entre discos protoplanetarios jóvenes similares, pero en 2023 Webb reveló una proporción de neón II a III dentro de los niveles típicos. Crédito: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)
Los datos de los telescopios espaciales James Webb y Spitzer de la NASA revelan un cambio en el disco que rodea a SZ Cha en sólo 15 años. En 2008, la detección de Spitzer de un significativo neón III convirtió a la estrella en un valor atípico entre discos protoplanetarios jóvenes similares, pero en 2023 Webb reveló una proporción de neón II a III dentro de los niveles típicos. Crédito: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)


La presencia inusual de neón III en las lecturas de Spitzer en 2008 marcó a SZ Cha como un caso atípico entre los discos T-Tauri jóvenes. Esta diferencia, detectada por el Telescopio Espacial James Webb, apunta a una variabilidad en la radiación de alta energía, revelando que la luz ultravioleta, en lugar de los rayos X, está desempeñando un papel crucial. Este hallazgo tiene implicaciones significativas para la vida útil del disco y la formación de planetas.


"Los planetas están esencialmente en una carrera contra el tiempo para formarse en el disco antes de que se evapore", explica Thanawuth Thanathibodee, astrónomo de la Universidad de Boston. Los modelos informáticos sugieren que la radiación ultravioleta extrema permite aproximadamente 1 millón de años más de formación planetaria en comparación con la evaporación causada principalmente por rayos X.


Sin embargo, el enigma de SZ Cha se profundiza aún más. Las observaciones más recientes con el Telescopio Espacial James Webb revelaron que la firma de neón III prácticamente ha desaparecido, indicando un cambio hacia la predominancia de la radiación de rayos X. El equipo de investigación postula que estas variaciones en las firmas de neón podrían atribuirse a vientos variables en el sistema, que, cuando están presentes, absorben la luz ultravioleta y permiten que los rayos X impacten en el disco.


Ardjan Sturm, coautor del estudio de la Universidad de Leiden, Países Bajos, destaca la singularidad de este descubrimiento: "Tanto los datos de Spitzer como los de Webb son excelentes, por lo que sabíamos que tenía que ser algo nuevo lo que estábamos observando en el sistema SZ Cha: un cambio significativo en las condiciones en solo 15 años".

El equipo de Espaillat ya está planificando futuras observaciones de SZ Cha con el Telescopio Espacial James Webb y otros instrumentos para desentrañar los misterios de este sistema estelar en constante cambio. Caeley Pittman, coautora del estudio, subraya la importancia de explorar múltiples longitudes de onda de luz para comprender la verdadera naturaleza de estas variaciones.


"Una vez más, el universo nos muestra que ninguno de sus métodos es tan simple como nos gustaría que fuera. Necesitamos repensar, reobservar y recopilar más información. Estaremos siguiendo los letreros de neón", concluye Espaillat. Con el Telescopio Espacial James Webb liderando la carga, la humanidad continúa desentrañando los misterios del cosmos, con cada observación abriendo nuevas puertas hacia el vasto y complejo universo que habitamos.

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