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La estrella más polvorienta jamás conocida podría albergar cuerpos rocosos similares a una joven Tierra.

Concepción artística de una posible colisión alrededor de la estrella BD +20 307 que podría haber creado algo del polvo detectado en observaciones recientes de Gemini / Keck. Las colisiones responsables de este polvo podrían haber sido provocadas por cuerpos que varían en tamaño desde el de los mayores asteroides conocidos hasta el de planetas como la Tierra o Marte.Crédito: Observatorio Gemini / Jon Lomberg

Una estrella relativamente joven localizada a unos 300 años luz de distancia está aumentando enormemente nuestro conocimiento sobre la formación de planetas similares a la Tierra.

La estrella, conocida con el poco llamativo nombre de BD +20 307, está rodeada por el medio más polvoriento que se haya observado nunca tan cercano a una estrella tipo Sol, después de que ésta haya finalizado su formación.. Se cree que este tibio polvo proviene de choques recientes de cuerpos rocosos que se encuentran a una distancia de la estrella comparable a la que separa a la Tierra del Sol. Los resultados se basaron en observaciones realizadas en los Observatorios Gemini y W.M. Keck, y fueron publicados en el número del 21 de julio de la revista científica británica Nature.

Este descubrimiento apoya la idea de que choques similares de cuerpos rocosos ocurrieron tempranamente en la formación de nuestro sistema solar, hace unos 4 500 millones de años.

Adicionalmente, este trabajo podría llevar a más descubrimientos similares, lo que indicaría que los planetas rocosos y las lunas de nuestro sistema solar interno no serían tan raros como lo supuesto por algunos astrónomos.

"Fuimos muy afortunados. Este conjunto de observaciones es algo así como encontrar una aguja en un pajar", dijo Inseok Song, astrónomo del Observatorio Gemini y líder del equipo de investigación en los EE.UU.. "El polvo que detectamos es exactamente lo que esperaríamos encontrar tras colisiones de asteroides rocosos o incluso de objetos de un tamaño planetario, y el hecho de encontrar este polvo tan cerca de una estrella tipo Sol lo hace aún más relevante. De todos modos, no puedo evitar pensar que los astrónomos encontrarán ahora más estrellas promedio en las que hayan ocurrido colisiones de clase".

La luz zodiacal fotografiada desde el Mauna Kea poco después de finalizar el crepúsculo. El resplandor con forma de cuña (luz blancuzca en el centro) es producido por la dispersión de la luz solar causada por pequeñas cantidades de polvo remanente de la formación del sistema solar. Se cree que en un sistema como BD + 20 307 la densidad del polvo es un millón de veces mayor que la existente en nuestro sistema.Crédito: Observatorio Gemini

Durante años, los astrónomos han estudiado pacientemente cientos de miles de estrellas, con la esperanza de encontrar una con una firma infrarroja de polvo (las características de la luz estelar absorbida, calentada y re-irradiada por el polvo) tan poderosa como este y que se encuentre a distancias Tierra–Sol de su estrella.

“La cantidad de polvo tibio cercano a BD+20 307 cuenta con tan pocos precedentes que no me sorprendería si fuera el resultado de una colisión masiva entre objetos de tamaño planetario, por ejemplo, un choque como el que muchos científicos creen que formó la luna de nuestro planeta”, declaró Benjamin Zuckerman, profesor de física y astronomía de la UCLA, miembro del Instituto de Astrobiología de la NASA', y co-autor del artículo. El equipo de investigación incluyó también a Eric Becklin de la UCLA y Alycia Weinberger, anteriormente de la UCLA y ahora del Instituto Carnegie.

BD +20 307 es ligeramente más masiva que nuestro Sol y se encuentra en la constelación de Aries. El gran disco de polvo que rodea a la estrella se conoce desde que los astrónomos detectaron un exceso de radiación infrarroja con el Satélite Astronómico Infrarrojo (IRAS = Infrared Astronomical Satellite) en 1983. Las observaciones Gemini y Keck proporcionaron una gran correlación entre las emisiones observadas y partículas de polvo que presenten la temperatura y tamaño esperados para una colisión de dos o más cuerpos rocosos cercanos a una estrella.

Como se estima que la estrella tiene unos 300 millones de años de edad, cualquier planeta grande que pueda orbitar alrededor de BD +20 307 ya debería haber finalizado su formación. Sin embargo, la dinámica de los remanentes del proceso de la formación planetaria pudo haber sido guiada por los planetas del sistema, tal como lo hizo Júpiter en los comienzos de nuestro sistema solar.

Telescopios gemelos Keck I y Keck II en Mauna Kea, Hawai.Crédito: W. M. Keck Observatory

Las colisiones responsables del polvo observado deben haber sucedido entre cuerpos al menos tan grandes como el mayor de los asteroides conocidos en la actualidad en nuestro propio sistema (de unos 300 kilómetros de diámetro). "Cualquiera que haya sido la colisión masiva ocurrida, se las arregló para pulverizar completamente una gran cantidad de roca," señaló Alycia Weinberger, miembro del equipo.

Dadas las propiedades de este polvo, el equipo estima que los choques no podrían haber ocurrido hace más de mil años. Un período mayor le hubiera dado al fino polvo (de un tamaño aproximado al de las partículas del humo de tabaco) el tiempo suficiente como para ser arrastrado hacia la estrella central.

Se cree que el medio polvoriento que circunda a BD +20 307 es bastante similar, pero mucho menos tenue, del que quedó tras la formación de nuestro sistema solar. “Lo que es tan sorprendente es que la cantidad de polvo alrededor de esta estrella es aproximadamente un millón de veces mayor que la del polvo que rodea al Sol," dijo el integrante del equipo de UCLA Eric Becklin. En nuestro sistema solar el polvo remanente dispersa la luz del sol para crear un resplandor extremadamente débil conocido como luz zodiacal (véase la imagen más arriba). En condiciones ideales, este resplandor puede ser observado a simple visto durante un par de horas luego del anochecer o antes del amanecer.

Las observaciones del equipo se realizaron utilizando a MICHELLE, un capturador de imágenes y espectrógrafo del infrarrojo medio (construido por el Centro de Tecnología Astronómica del Reino Unido) adosado al Telescopio Gemini Norte Frederick C. Gillett, y al Espectrógrafo de Larga Longitud de Onda (LWS = Long Wavelenght Spectrograph) colocado en el Telescopio Keck 1 del Observatorio W.M. Keck.

Desempolvando las pistas

Recinto Géminis Norte en Mauna Kea, Hawai.Crédito: Gemini Observatory / AURA

La determinación de la cantidad y el tipo de polvo que resulta cuando los sistemas planetarios como el nuestro se forman alrededor de otras estrellas ha resultado ser un asunto bastante complicado. Recientemente, el Telescopio Espacial Spitzer observó la estrella HD 69803 y hallo un exceso de calor semejante al de BD + 20 307, pero en un nivel mucho más débil.

Las observaciones Gemini / Keck de BD + 20 307 proporcionan la mejor evidencia hasta la fecha de colisiones en el ambiente polvoriento que rodea a una estrella normal tipo Sol a distancias de la estrella central que son comparables a las existentes entre el Sol y la Tierra. Aunque BD + 20 307 fue observada inicialmente por IRAS en 1983, esta notable estrella ha sido poco estudiada hasta ahora.

En particular, los datos de Gemini proporcionan el “punto de anclaje” clave en el perfil espectral que permitió al Dr. Song y a su equipo determinar la temperatura y el tamaño de las partículas.

La combinación de datos de brillo y espectroscópicos provenientes de Gemini y de Keck le ofreció al equipo ciertas restricciones en la distancia hasta la estrella de las colisiones que produjeron el polvo.

Traducido para Astroseti.org por
Heber Rizzo Baladán

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Web Site: Gemini Press Releases
Artículo: “Dustiest Star Could Harbor a Young Earth”
Fecha: Julio 20, 2005

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