ALMA observa com es fan els cometes

Gràcies a la missió Kepler i a d’altres observacions fetes des de terra sabem que moltes de les estrelles que veiem al cel tenen planetes al seu voltant. Ara bé la manera com es formen aquests planetes, els asteroides i els cometes al voltant d’una estrella en formació encara no està del tot clar.Les estrelles es formen en el si de nebuloses de gas, hidrogen principalment, i de pols. Aquesta pols es formada per grans de grandària molt petita, des de molt per sota del mil·límetre (micròmetre) al mil·límetre i està composada per compostos de carboni, metalls i silicats.

Al mateix temps que l’estrella es forma al centre de la nebulosa per l’acumulació de la matèria del seu voltant, els diminuts grans van juntant-se a poc a poc en un procés anomenat acreció. Si primerament els grans de pols s’apeguen entre ells només per xocs casuals (moviment brownià) que depenen de la densitat del disc de gas, aquesta acumulació de matèria ben aviat farà créixer l’atracció gravitatòria al seu voltant i, per tant, cada vegada el petit nucli de matèria serà més i més gran.

Donat, però, que el moviment en el disc d’acreció és caòtic, la probabilitat d’un xoc amb un altre nucli de grans és prou alta. Així que aquests núclis formats normalment es destrueixen i es torna a la situació inicial.

A més a més si aquests nuclis pogueren sobreviure, els models numèrics calculats ens diuen que la fricció amb el gas de la nebulosa frenaria el moviment d’aquests nuclis d’acreció en la seua òrbita al voltant de l’estrella i a poc a poc, en una trajectòria de forma espiral, caurien sobre l’estrella central.

Així que els astrònoms no podien comprendre, fins ara, com és possible que es formen els planetes, els asteroides i la gran quantitat de cometes observats en el nostre Sistema Solar i en d’altres. La teoria establerta prediu que aquests cossos es fan per l’agregació de petits planetesimals, formats al seu torn per l’agregació d’aquests nuclis de pols. Per poder explicar-ho d’alguna manera, hauria d’existir un refugi per als cossos formats, una mena de parany per als antecessors de planetes i cometes i on les forces descrites anteriorment no actuaren o foren menors.

Les observacions d’un grup d’astrònoms dels Paisos Baixos sembla que han aconseguit la primera prova documental que aquest parany gravitacional realment existeix.

Nienke van der Marel, estudiant de doctorat de la Universitat de Leiden, Països Baixos i autora principal de l’article acabat de publicar en la revista Science el passat dia 7 de juny, juntament amb els seus col·laboradors, utilitzà el nou conjunt de radiotelescopis ALMA per estudiar el disc protoplanetari del sistema estel·lar en formació Oph-IRS 48 situat en la constel·lació d’Ofiuc. Les observacions han permés descobrir que l’estrella es troba envoltada per un anell de gas amb un buit central, creat probablement per un planeta encara no descobert.  Però ALMA va permetre descobrir una zona on es concentraven les partícules de pols majors d’1 mil·límetre. Observeu el dibuix adjunt. La zona verda indica la part del disc circumestel·lar on es concentren els núclis de pols majors d’1 mm (mm-dust).

D’entrada, la forma de la pols en la imatge va ser una completa sorpresa”, afirma van der Marel. “En lloc de l’anell que esperàvem veure, descobrirem una cosa que clarament tenia forma de fruit de l’anacard! Vam haver de convèncer-nos que aquesta forma era real, però el fort senyal i la claredat de les observacions d’ALMA no deixaven lloc a dubte en quant a l’estructura. Llavors ens vam adonar del que havíem descobert”.

I el que s’ha descobert és una regió en la qual els grans de pols de major grandària han estat atrapats i han pogut créixer molt més al xocar i quedar-se pegats. Era un parany de pols — just el que buscaven de fa temps els teòrics.

Tal com explica van der Marel: “És probable que estiguem observant una espècie de factoria de cometes, ja que les condicions són les adequades perquè les partícules cresquen des d’una grandària mil·limètrica fins a una grandària cometària. No és probable que la pols forme planetes a aquesta distància de l’estrella. Però en un futur no molt llunyà ALMA podrà observar aquests paranys de pols més a prop de l’estrella amfitriona, en les quals estan en funcionament els mateixos mecanismes. Aquest tipus de paranys de pols sí serien el bressol de planetes nounats”.

L’observació de la formació de sistemes planetaris llunyans ens permetrà conéixer la trajectòria vital del nostre Sistema Solar. I tot això ens ajudarà a veure si les condicions adequades per a la vida es van donar a tot arreu de la Galàxia o si el nostre Sistema Solar n’és l’excepció.

Video: ESOcast 58: ALMA descubre una factoría de cometas. ALMA (ESO/NAOJ/NRAO).

Imatge: Imatge del parany de pols (zona verda) i de la factoria de cometes al voltant de Oph-IRS 48 obtinguda per ALMA. ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Nienke van der Marel.

Per saber-ne més:

 

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *