Un equipo de astrónomos, liderado por la Universidad de Warwick en colaboración con investigadores del MIT y McMaster, ha desarrollado un método innovador para utilizar las propiedades de los anillos de polvo alrededor de las estrellas y estimar las masas de los planetas recién nacidos. Publicada en The Astrophysical Journal, esta investigación ofrece a los astrónomos una nueva forma de encontrar y caracterizar planetas que se encuentran demasiado inmersos en su entorno de formación para ser observados directamente.
Los discos giratorios de gas y polvo que rodean a las estrellas jóvenes constituyen el entorno en el que se forman los planetas. Nuevos y potentes telescopios, como ALMA, han revelado que muchos de estos discos protoplanetarios contienen llamativas estructuras en forma de anillo. Desde hace tiempo se sospecha que estas estructuras son indicios de los planetas que potencialmente orbitan dentro de los discos, pero hasta ahora, los métodos robustos para interpretarlas habían resultado difíciles de encontrar.
«Estos brillantes anillos no son solo estructuras hermosas; son, en esencia, huellas dactilares planetarias», afirmó la autora principal, Amena Faruqi, estudiante de doctorado del Grupo de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Warwick.
Desde hace tiempo sabemos que los anillos podrían formarse a partir de polvo concentrado que se acumula justo más allá de la órbita de planetas jóvenes incrustados, pero hasta ahora no habíamos podido relacionar las características de estos anillos con las masas planetarias.
«Leyendo entre los anillos, hemos encontrado una manera de reconstruir las masas de los planetas que los crean, incluso cuando estos planetas son demasiado débiles o están demasiado incrustados para observarlos directamente».
El equipo de investigación utilizó simulaciones informáticas detalladas para determinar cómo los planetas de diferentes masas dan forma a los anillos de polvo que los rodean. Descubrieron que el ancho de un anillo, la ubicación de su punto más brillante y la cantidad de polvo que contiene presentan características distintivas del planeta responsable.
Fundamentalmente, el equipo identificó una relación matemática simple entre la ubicación del pico de brillo de un anillo y la masa de su planeta anfitrión, una relación que se mantiene independientemente de la longitud de onda de observación o del tamaño de los granos de polvo que se observan. Esto implica que los astrónomos pueden aplicar el método a observaciones existentes sin necesidad de un conocimiento detallado de las condiciones del disco.
Para validar su enfoque, los investigadores aplicaron su método a… PDS 70 es uno de los pocos sistemas donde se han podido observar planetas directamente en el interior de su disco.
Recuperaron una masa para el planeta PDS 70c que coincide notablemente con estimaciones independientes. También aplicaron la técnica a cinco discos del reciente estudio exoALMA, prediciendo nuevas estimaciones de masa para los planetas que podrían estar ocultos en su interior.
La Dra. Jessica Speedie, coautora del estudio y becaria postdoctoral Pegasi b del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), añadió: «Una de las fortalezas de este trabajo es que no se limita al ámbito teórico: hemos podido aplicar directamente los resultados de estas simulaciones a sistemas reales observados.
El uso del sistema PDS 70 como laboratorio de observación permitió una verificación real del método, lo que nos da la confianza de que estos métodos están listos para su amplia aplicación lo antes posible».
Los hallazgos abren nuevas posibilidades para la observación de discos que ayudarán a confirmar la existencia de planetas que se sospecha que se encuentran ocultos en ellos, revelarán otros completamente nuevos y podrían esclarecer procesos que pudieron haber desempeñado un papel en la formación de nuestro propio sistema solar.
El profesor emérito Ralph Pudritz, coautor principal del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad McMaster, afirmó: «Otro resultado sorprendente de las simulaciones es que, en discos típicos, los planetas en formación más masivos pueden atrapar hasta 20 veces la masa». de la Tierra de polvo dentro de estos anillos.
«Esto confirma las observaciones de ALMA, pero plantea la pregunta de por qué no se han detectado nuevos planetas en el polvo y los guijarros atrapados en el anillo. Nuestros resultados sugieren que el polvo es lo suficientemente abundante y concentrado como para potencialmente iniciar la formación de planetas. Este es un hallazgo importante que impulsará nuevas observaciones y teorías.»
La Dra. Farzana Meru, coautora principal y profesora del Departamento de Física de la Universidad de Warwick, concluyó: «Este trabajo proporciona a los observadores un nuevo conjunto de herramientas prácticas para conectar lo que vemos en los anillos de polvo directamente con las masas de los planetas que los crean. Lo que más me entusiasma es el momento. Con ALMA proporcionando imágenes de discos cada vez más detalladas y futuras instalaciones en el horizonte, nunca ha habido un mejor momento para desarrollar estos métodos.
«Combinar nuestros diagnósticos basados en el polvo con observaciones de la presión del gas abrirá una nueva y poderosa ventana a los planetas ocultos que dan forma a estos discos y a los diversos sistemas planetarios que formarán.»
© 2026 SKYCR.ORG | Homer Dávila Gutiérrez, FRAS. Todos los derechos reservados. Prohibida la reproducción total o parcial sin autorización expresa. Fuente original: The Astrophysical Journal (2026). DOI: 10.3847/1538-4357/ae6272
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