Modelos teóricos, junto con observaciones del cúmulo del Trapezium en la Nebulosa de Orión, del Telescopio Espacial Hubble de la NASA, sugieren que los discos alrededor de las jóvenes estrellas del cúmulo, podrían no sobrevivir lo suficiente como para que se formen planetas dentro de ellos. Esto implica que hay ciertos ambientes hostiles en las regiones de formación estelar que podrían inhibir la formación de planetas.
Los hallazgos, presentados hoy por una colaboración internacional de astrónomos, en la reunión de La Sociedad Americana de Astronomía en Toronto, Canadá, explican la destrucción de los discos circumstelares en el Trapezium de Orión, un cúmulo de estrellas en el propio centro de la Nebulosa.
El reporte es presentado por Doug Johnstone, un miembro Post-Doctoral en el Instituto Canadiense para Astrofísica Teórica (CITA), Universidad de Toronto. "Por primera vez tenemos una visión evolucionista completa para los impactantes objetos en el Trapezium", dice Johnstone.
Su trabajo provee una innovadora técnica para analizar discos circumstelares, determinar las masas de los discos, y restringir el período de gestación para los embriones de planetas orbitando estrellas en cúmulos densos, dicen los investigadores. "Esto podría ayudar a producir un consenso dentro de la comunidad de formación estelar y planetaria, sobre las propiedades estándar de los discos", dice Johnstone.
Los resultados del equipo muestran que los discos de polvo y gas, que pueden tener varios miles de millones de Kilómetros de diámetro, son inicialmente similares al disco que se cree formó los planetas en nuestro propio Sistema Solar, pero rápidamente se evaporan en el resplandor de las brillantes y masivas estrellas en el Trapezium. La radiación de estas estrellas foto-ioniza, o calienta y dispersa, el gas frío. En un millón de años el disco es erosionado, una escala de tiempo más corta que los 1 a 10 millones de años que tomaría a los planetas formarse de acuerdo con los modelos actuales.
"La teoría de destrucción de los discos, predice la más eficiente destrucción a grandes distancias de la estrella central. Cerca del centro disco, quizá incluso a la misma distancia a la que la Tierra está del Sol, el disco remanente podría sobrevivir lo suficiente como para formar embriones planetarios", dice Johnstone. "Sin una comprensión más detallada de la formación de planetas, no es posible predecir el futuro de estos discos, pero modelos estándar basados en nuestro propio Sistema Solar, sugieren que planetas gigantes como Júpiter y Saturno, a distancias comparables de su estrella central, estarían excluidos".
Usando la Cámara Planetaria del Telescopio Espacial Hubble (HST), los colaboradores de Johnstone, John Bally y Dave Devine de la Universidad de Colorado, y Ralph Sutherland de la Universidad Nacional Australiana, observaron el Trapezium, una joven región de formación estelar, de un millón de años de edad, justo abajo del Cinturón de la constelación de Orión.
Una localidad vecina, a sólo 1.500 años-luz de distancia,
la región del Trapezium es el sitio más cercano de formación estelar que contiene tanto estrellas similares al Sol,
como estrellas mucho más masivas que el Sol.
Mientras que las observaciones basadas en tierra han asomado estructuras rodeando estrellas similares al Sol,
el HST ha producido imágenes con increíble detalle,
revelando que estas estrellas están embebidas en discos circumstelares y rodeadas de gas ionizado difuso y caliente.
La idea de que estas jóvenes estrellas están embebidas en discos en evaporación,
fue inicialmente propuesta por Ed Churchwell de la Universidad de Wisconsin, basado en observaciones de ondas de radio basadas en tierra.
Reconociendo que estos discos podrían ser sitios de nacimiento de planetas, C. Robert O'Dell de la Universidad de Rice en Houston, Texas,
confirmó la hipótesis usando el HST, y llamó a los objetos "próplidos", como un acrónimo para disco proto-planetario.
"Sin embargo, hasta nuestro trabajo, no había un modelo satisfactorio
que detallara el origen de la difusa nube de gas caliente observada alrededor de cada una de estas estrellas similares al Sol",
dice Johnstone.
Johnstone, junto con David Hollenbach y Herbert Stoerzer del Centro de Investigación Ames de la NASA en California,
han desarrollado modelos teóricos que describen el efecto destructivo de la radiación de alta energía sobre los discos,
combinando los resultados con observaciones en el Hubble del equipo de John Bally, para producir una visión evolucionaria coherente.
Ellos reportan que la superficie del disco es inicialmente calentada a temperaturas en exceso de 1.000 grados Celsius por la radiación incidente, evaporando la capa superficial de forma similar al vapor que se evapora de la superficie del agua hirviente. Mientras este material fluye desde de la estrella central y el disco, los fotones de alta energía ionizan el gas, calentándolo a temperaturas que alcanzan los 10.000 grados Celsius, y en el proceso causando el brillo nebuloso que se ve en las imágenes. "Estamos presenciando el evento destructivo a través de la iluminación del material evaporado", según Johnstone.
La evaporación del disco circumstelar erosiona aproximadamente tres masas Lunares de material al año, según el modelo teórico,
un número que es verificado por las observaciones del HST.
La rata de evaporación exacta del disco circumstelar está directamente relacionada con el tamaño del disco,
y por tanto, a medida que el disco se evapora y encoge, la rata de erosión disminuye.
Usando estos conocimientos, y amoldando el modelo de evaporación a las observaciones del HST, la colaboración muestra que los discos circumstelares originales que rodeaban las estrellas en el Trapezium, eran de apariencia similar a los discos alrededor de las estrellas jóvenes en otros sistemas, y más importante, al hipotético disco proto-planetario Solar, a partir del cual nuestros propios nueve planetas se formaron.
Editores: Las imágenes que acompañan a esta Nota de Prensa, junto con varias otras impactantes imágenes del HST del Trapezium de Orión, pueden obtenerse a través del Internet vía conexión a http://oposite.stsci.edu/pubinfo/pr/97/orion/orion.html
Para Más Información, Contactar:
Última Actualización: Enero 14, 1997.
Doug Johnstone
La versión original de esta información está disponible en el HubbleSite (NASA), original del Canadian Institute for Theoretical Astrophysics (CITA), Universidad de Toronto
Actualizada: Enero 19 '97, Diciembre 7 '11
Optimizada para ser vista con MS Internet Explorer.
Regreso: La Nebulosa de Orión Nota de Prensa
Mensajes: