Los misteriosos discos de partículas de polvo caliente que rodean de cerca las estrellas, descubiertos en 2006, han sido ahora captados por primera vez en un nuevo rango de longitud de onda.
El logro ha sido posible con la altísima resolución del instrumento MATISSE (Experimento Espectroscópico de Infrarrojo Medio Multi AperTure) en el Observatorio Paranal del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile.
Los resultados, publicados recientemente en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters, proporcionan una base central para futuros estudios que expliquen el fenómeno de estos anillos de polvo.
Los anillos de polvo, también conocidos como "discos de polvo" o "cinturones de escombros", son el resultado de colisiones de escombros y pequeños cuerpos que quedan después de la formación de los planetas; esto se conoce desde hace varias décadas.
En nuestro sistema solar, por ejemplo, esta acumulación se puede encontrar entre las órbitas de Marte y Júpiter, el llamado "cinturón de asteroides". Sin embargo, los anillos de polvo caliente cerca de las estrellas descubiertos en 2006 son un misterio. ¿Cómo pudieron formarse y sobrevivir durante miles de millones de años en las condiciones extremas a las que están expuestos?
La información precisa sobre su estructura espacial y la composición del material podría ayudar a comprender mejor el fenómeno de los anillos de polvo caliente y su formación. Las observaciones ahora publicadas con MATISSE son un paso central hacia esto, esperan los investigadores.
"Pudimos observar los anillos de polvo caliente no solo con una alta resolución sino también en el rango de longitud de onda alrededor de 3 micrómetros, donde estos anillos son particularmente brillantes", dice en un comunicado Sebastian Wolf, profesor de Astrofísica y Jefe del grupo de investigación Star and Planet Formation en la Universidad de Kiel. "Esta área no era accesible con instrumentos de observación anteriores y ahora nos permite una visión única de este fenómeno".
El grupo de investigación de Wolf es parte de un consorcio internacional de científicos de Alemania, Francia, los Países Bajos y Austria que habían desarrollado el instrumento de observación MATISSE durante un período de doce años. En 2019, el instrumento interferométrico de infrarrojo medio más potente del mundo entró en funcionamiento en el VLTI (Very Large Telescope Interferometer) del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile.
Se pueden usar hasta cuatro telescopios para registrar la radiación infrarroja de los objetos celestes; este método de medición se conoce como interferometría. Esto significa que los investigadores no reciben imágenes directas de los objetos, pero a partir de la medición técnica se pueden sacar conclusiones sobre su apariencia y propiedades.
Al combinar cuatro telescopios, MATISSE logra una resolución enorme, que correspondería a la de un telescopio de 200 metros. Con la precisión sin precedentes de MATISSE, es posible conocer el desarrollo más temprano de los planetas y, en última instancia, la formación del sistema solar.
El equipo de investigación observó la estrella Kappa Tucanae. Está ubicada en la constelación Tucán, que solo es visible desde el hemisferio sur. La estrella tiene unos dos mil millones de años, menos de la mitad que nuestro Sol, y está a unos 69 años luz de la Tierra. Con base en los datos ahora recopilados, los investigadores pudieron determinar la posición exacta del anillo de polvo alrededor de "Kappa Tucanae" y las propiedades del polvo.
Los resultados permiten una mayor investigación sobre el origen de los anillos de polvo.
"Los datos de observación ahora recopilados y evaluados forman la base para nuestra investigación adicional sobre un modelo explicativo de los anillos de polvo caliente", dice Wolf.
