El telescopio Hubble de la Agencia Espacial Europea y la estadounidense NASA revela que los planetas tienen dificultad para formarse en el centro del cúmulo estelar Westerlund 2. El astrónomo del ICCUB y profesor ICREA Mark Gieles es uno de los autores del estudio, en el cuál ha participado en la fase de interpretación y análisis de los resultados.
Las estrellas jóvenes están rodeadas por unos discos de material conocidos como discos protoplanetarios o circunestelares, formados por polvo y gas, donde se producen los procesos físicos que conducen a la formación de los planetas. Los astrónomos creen que el sitio donde están situadas las estrellas dentro de los cúmulos influye en si se pueden llegar a formar planetas o no. Para evaluar esta hipótesis un equipo de investigadores ha estudiado durante tres años el cúmulo de estrellas Westerlund 2, para determinar cuáles son los ambientes más favorables para la formación de planetas.
Westerlund 2 es un cúmulo estelar joven, de una edad entre 1 y 2 millones de años, compacto y masivo, que se encuentra situado en nuestra Vía Láctea a 20.000 años luz de distancia. Los investigadores lo eligieron para llevar a cabo el estudio debido a que tiene formación estelar activa, una alta densidad de estrellas jóvenes, y muestra ciertos patrones similares a los de nuestro sistema solar cuando se estaba formando.
El cúmulo Westerlund 2 contiene algunas de las estrellas más brillantes, calientes y masivas de nuestra galaxia. “El ambiente en el cúmulo está constantemente bombardeado por fuertes vientos estelares y radiación ultravioleta proveniente de las estrellas más masivas, algunas de las cuáles tienen masas de hasta 100 veces la del Sol”, explica Danny Lennon, investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias y la Universidad de Laguna.
El equipo ha visto que las estrellas situadas en el centro del cúmulo no tienen las grandes nubes de polvo donde se pueden llegar a formar los planetas. Esta ausencia se debe a que el brillo que emiten las estrellas más masivas, que tienden a concentrarse en posiciones centrales, erosiona los discos protoplanetarios de sus vecinas. En cambio, alrededor de las estrellas situadas en la periferia del cúmulo sí que se observan las grandes nubes de polvo incrustadas en sus discos, hecho que ha llevado a los investigadores a concluir que la probabilidad de que se formen planetas es más alta para las estrellas más alejadas del centro del cúmulo, que no tienen que convivir con las grandes estrellas masivas.
La investigadora principal del estudio Elena Sabbi, del Space Telescope Science Institute, afirma “Puede ser que algunas estrellas centrales conserven sus discos protoplanetarios, pero las estrellas masivas “monstruosas” cambian su composición y esto dificulta que se puedan crear estructuras estables que conduzcan a la formación planetaria. Creemos que, o bien el polvo se acaba evaporando debido a la radiación UV en un periodo de un millón de años, o bien cambia tan dramáticamente su composición y tamaño que los planetas no tienen como formarse”.
Este estudio aporta información sobre como la masa afecta la evolución de las estrellas, y cómo la radiación ultravioleta de las estrellas masivas altera los discos protoplanetarios de sus vecinas. Según los autores, estos datos podrían servir para explicar por qué en los cúmulos estelares más viejos no hay sistemas planetarios, y para profundizar en los modelos de formación planetaria y evolución estelar.
Para más información
Nota de prensa "Hubble finds that "distance" from the brightest stars is key to preserving primordial discs"
Artículo en The Astrophysical Journal Time-domain Study of the Young Massive Cluster Westerlund 2 with the Hubble Space Telescope. I.
Mark Gieles es profesor ICREA y astrónomo del Institut de Ciències del Cosmos, donde investiga sobre la formación y evolución de los cúmulos estelares, con el objetivo de profundizar en el conocimiento sobre la materia oscura del universo, el funcionamiento de los agujeros negros o la función de masa inicial. También ha propuesto modelos para detectar agujeros negros a los cúmulos estelares, a través de los datos obtenidos con el satélite Gaia y otros sondeos espaciales, y modelos de formación de estos mismos cúmulos estelares.
