Las observaciones del instrumento MIRI en el telescopio Webb de la NASA están proporcionando nuevas pistas sobre la ventana de tiempo en la que los planetas pueden formarse alrededor de una estrella joven.
Los científicos están siguiendo las señales de neón en busca de pistas sobre el futuro de un sistema planetario y el pasado de otro: nuestro propio sistema solar. Siguiendo una lectura peculiar realizada por el anterior observatorio infrarrojo insignia de la NASA, el ahora retirado Telescopio Espacial Spitzer, el Telescopio Espacial James Webb de la agencia detectó rastros distintivos del elemento neón en el disco polvoriento que rodea a la joven estrella similar al Sol SZ Chamaelontis (SZ Cha).
Las diferencias en las lecturas de neón entre Spitzer y Webb apuntan a un cambio nunca antes observado en la radiación de alta energía que llega al disco, lo que finalmente hace que se evapore, limitando el tiempo que tienen los planetas para formarse.
«¿Cómo hemos llegado hasta aquí? Realmente se remonta a esa gran pregunta, y SZ Cha es el mismo tipo de estrella joven, una estrella T-Tauri, como lo era nuestro Sol hace 4.500 millones de años en los albores del sistema solar», dijo la astrónoma Catherine Espaillat de la Universidad de Boston, en Massachusetts, quien dirigió tanto las observaciones de Spitzer de 2008 como los resultados de Webb recientemente publicados. «Las materias primas para la Tierra, y eventualmente para la vida, estaban presentes en el disco de material que rodeó al Sol después de que se formó, por lo que estudiar estos otros sistemas jóvenes es lo más cerca que podemos estar de retroceder en el tiempo para ver cómo comenzó nuestra propia historia».
Los datos de los telescopios espaciales James Webb y Spitzer de la NASA revelan un cambio en el disco que rodea a SZ Cha en solo 15 años. En 2008, la detección por parte de Spitzer de neón III significativo convirtió a la estrella en un caso atípico entre discos protoplanetarios jóvenes similares, pero en 2023 Webb reveló una proporción de neón II a III dentro de los niveles típicos. Crédito: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)
Los científicos utilizan el neón como un indicador de cuánta y qué tipo de radiación está golpeando y erosionando el disco alrededor de una estrella. Cuando Spitzer observó SZ Cha en 2008, vio un caso atípico, con lecturas de neón diferentes a las de cualquier otro disco T-Tauri joven. La diferencia fue la detección de neón III, que suele ser escaso en los discos protoplanetarios que están siendo golpeados por rayos X de alta energía. Esto significaba que la radiación de alta energía en el disco SZ Cha provenía de la luz ultravioleta (UV) en lugar de los rayos X. Además de ser el único resultado extraño en una muestra de 50 a 60 discos estelares jóvenes, la diferencia entre los rayos UV y los rayos X es significativa para la vida útil del disco y sus planetas potenciales.
«Los planetas están esencialmente en una carrera contra el tiempo para formarse en el disco antes de que se evapore», explicó Thanawuth Thanathibodee de la Universidad de Boston, otro astrónomo del equipo de investigación. «En los modelos computacionales de sistemas en desarrollo, la radiación ultravioleta extrema permite 1 millón más de años de formación de planetas que si la evaporación es causada predominantemente por rayos X».
Por lo tanto, SZ Cha ya era todo un rompecabezas cuando el equipo de Espaillat regresó para estudiarlo con Webb, solo para encontrar una nueva sorpresa: la inusual firma de neón III casi había desaparecido, lo que indica el dominio típico de la radiación de rayos X.
