El telescopi Hubble, de l’Agència Espacial Europea i la nord-americana NASA, revela que els planetes tenen dificultat per formar-se al centre del cúmul Westerlund 2. L’astrònom de l’ICCUB i professor ICREA Mark Gieles ha participat a l’estudi, en la fase de la interpretació i anàlisi dels resultats.
Les estrelles joves estan rodejades per uns discs de material coneguts com a discs protoplanetaris o circumestel·lars, formats per gas i pols, a on es duen a terme els processos físics que porten a la formació de planetes. Els astrònoms creuen que el lloc on les estrelles estan situades dins dels cúmuls influeix en si es poden arribar a formar planetes o no. Per tal d’avaluar aquesta hipòtesi, un equip d’investigadors ha observat, durant tres anys i fent servir el telescopi Hubble, les estrelles del cúmul Westerlund 2 per estudiar quins ambients son més favorables per la formació de planetes.
El cúmul estel·lar Westerlund 2 és un cúmul jove, d’uns 2 milions d’anys, compacte i massiu, i es troba situat a la Via Làctia a una distància de 20.000 anys llum. Els investigadors van triar-lo per estudiar els processos d’evolució estel·lar degut a que hi ha formació estel·lar activa, té una alta densitat d’estrelles, i mostra alguns patrons similars als que mostrava el nostre sistema solar durant la seva formació.
Westerlund 2 conté algunes de les estrelles més brillants, calentes i massives de la nostra galàxia. “L’ambient del cúmul està constantment bombardejat per forts vents estel·lars i radiació ultravioleta provinent de les estrelles més massives, que arriben a tenir masses de fins a 100 cops la del Sol”, explica Danny Lennon, del Instituto de Astrofísica de Canarias i la Universidad de la Laguna.
Els investigadors han vist que a les estrelles situades al centre del cúmul no hi ha els grans núvols de pols on es poden formar els planetes, i que aquesta absència és deguda a la brillantor de les estrelles més massives del cúmul, que tendeixen a estar al centre, i que erosionen el discs de les seves veïnes. En canvi, les estrelles de la perifèria del cúmul sí que tenen els immensos núvols de pols formadors de planetes incrustats als seus dics.
Els investigadors creuen que, com que les estrelles centrals del cúmul han de conviure en un veïnat brusc, ple d’estrelles massives molt brillants que reprimeixen la formació dels planetes, la probabilitat de que es formin planetes és més alta per a aquelles estrelles que estiguin més allunyades del centre.
La investigadora principal de l’estudi Elena Sabbi, del Space Telescope Science Institute, afirma “Pot ser que les estrelles centrals menys massives encara conservin els seus discs protoplanetaris, però les estrelles “monstre” en canvien la composició, i això fa que sigui més difícil crear estructures estables que condueixin a la formació de planetes. Creiem que, o bé la pols s’evapora - degut a la radiació UV que emeten les estrelles “monstre” - en un període d’un milió d’anys, o bé canvia tan dramàticament en composició i mida que els planetes no tenen com formar-se”.
Aquest estudi aporta informació sobre com la massa afecta l’evolució de les estrelles i com la radiació ultravioleta de les estrelles massives altera els discs protoplanetaris de les seves estrelles veïnes. Segons els autors, aquestes troballes podrien servir per explicar per què els sistemes planetaris no són comuns en d’altres cúmuls més vells, o per aprofundir en els models de formació planetària i evolució estel·lar.
Per a més informació
Nota de premsa "Hubble finds that "distance" from the brightest stars is key to preserving primordial discs"
Article a The Astrophysical Journal Time-domain Study of the Young Massive Cluster Westerlund 2 with the Hubble Space Telescope. I.
Mark Gieles és professor ICREA i astrònom de l'Institut de Ciències del Cosmos, on investiga sobre la formació i evolució dels cúmuls estel·lars, amb l'objectiu de aprofundir en el coneixement sobre la matèria fosca de l'univers, el funcionament dels forats negres o la funció de massa inicial. També ha proposat models per detectar forats negres als cúmuls estel·lars, a través de les dades obtingudes amb el satèl·lit Gaia i altres sondeigs espacials, i models de formació d'aquests mateixos cúmuls estel·lars.
