Esta concepción artística muestra la evolución de los planetas dentro de un disco de polvo alrededor de una estrella joven. El Interferómetro Keck sondeó la temperatura y la densidad del disco de polvo alrededor de MWC 419 a una fracción de una unidad astronómica de la estrella. Crédito: David A. HardyLos astrónomos que utilizan el Observatorio WM Keck han visto ahora un joven sistema planetario, obteniendo una visión sin precedentes del polvo y el gas que eventualmente podrían formar mundos similares a Júpiter, Venus o incluso la Tierra.
"Debido a que el gas, el polvo y los escombros que orbitan estrellas jóvenes proporcionan la materia prima para la formación de los planetas, explorando las regiones interiores de las estrellas nos permite aprender acerca de cómo surgen planetas similares a la tierra", dijo el astrónomo Sam Ragland del Observatorio Keck. Él y sus colaboradores midieron recientemente las propiedades de un joven sistema planetario a distancias cercanas a la estrella como Venus lo está del sol.
Los investigadores utilizaron el Interferómetro Keck, que combina la capacidad de recoger la luz de los dos telescopios Keck de 10 metros, para actuar como un único telescopio de 85 metros, mucho mayor que cualquier telescopio existente o previsto.
"Nada en el mundo nos ofrece los tipos de mediciones que hace el Interferómetro Keck", dijo Wesley Traub, del Laboratorio de Propulsión Jet del Caltech. "En efecto, es una lente de zoom para los telescopios Keck."
El "zoom" permitió a los investigadores para analizar MWC 419, una estrella tipo B de color azul, que tiene varias veces la masa del Sol y se encuentra a unos 2.100 años luz de distancia en la constelación de Casiopea. Con una edad inferior a diez millones de años, MWC 419 tiene rango de guardería estelar.
Con el interferómetro y la mayor capacidad para observar detalles finos, el equipo midió las temperaturas en el disco de formación planetaria, aproximadamente a 80 millones de kilómetros de la estrella. "Eso es aproximadamente la mitad de la distancia de la Tierra al Sol, y bien en el interior de la órbita de Venus", dijo el miembro del equipo William Danchi, del NASA Goddard Space Flight Center en Greenbelt, Maryland.
En comparación, los astrónomos usando un solo telescopio han observado HR 8799, Fomalhaut y GJ 758 y sus planetas en órbita, que están 40 a 100 veces más lejos de sus estrellas.
Los resultados de interferometría fueron tomados en luz infrarroja cercana (3,5 a 4,1 micrómetros), que es una longitud de onda ligeramente más larga que la luz roja y es invisible para el ojo humano. Los investigadores usaron una cámara infrarroja de nueva aplicación, que es la única de su tipo en la Tierra, para hacer la interferometría en "banda L" de MWC 419.
"Esta capacidad de infrarrojos única añade una nueva dimensión al Interferómetro Keck para investigar la densidad y la temperatura de las regiones de formación de planetas alrededor de estrellas jóvenes. Esta región de longitud de onda es relativamente inexplorada", dijo Ragland. "Básicamente, todo lo que vemos a través de esta cámara es una información nueva."
Con los datos, Ragland y sus colaboradores midieron la temperatura del polvo en las diversas regiones del disco interno de MWC 419. Las diferencias de temperatura en todo el disco pueden indicar que el polvo tiene diferente composición química y propiedades físicas que pueden afectar cómo se forman los planetas. Por ejemplo, en el Sistema Solar, las condiciones eran lo justo para permitir a los mundos rocosos formarse más cerca del Sol, y a los gigantes de gas y las lunas heladas formarse lejos nuestro en el sistema. El equipo informó de sus hallazgos en la edición del 20 de septiembre de 2009 de la revista Astrophysical Journal.
Las observaciones son un "primer paso importante" en un programa más amplio para reunir datos sobre las estrellas jóvenes que abarcan las estrellas T Tauri de menor masa, que son las progenitoras de estrellas como el Sol, a sus contrapartes más grandes, como MWC 419, explicó John Monnier, un científico de la interferometría de la Universidad de Michigan, que no participó en el estudio.
Los astrónomos quieren estudiar la gama de estrellas en desarrollo debido a que su masa, tamaño y luminosidad pueden afectar a la composición y las características físicas del disco circundante. Ragland y sus colaboradores continúan recogiendo datos sobre las estrellas jóvenes y combinarán sus observaciones en el infrarrojo con los nuevos datos del modo de "anulación" del Interferómetro Keck", una técnica que bloquea la luz de la estrella central en un sistema planetario jóven.
El Interferómetro Keck es un proyecto financiado por la NASA y desarrollado por el Observatorio Keck, el Jet Propulsion Laboratory (Instituto Tecnológico de California) y la NASA Exoplanet Science Institute (Instituto Tecnológico de California). El Observatorio WM Keck opera dos telescopios ópticos/infrarrojos de 10 metros en la cima del Mauna Kea, en la isla de Hawai, y es una asociación científica del Instituto de Tecnología de California, la Universidad de California y la NASA.
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