Descubren brazos espirales gaseosos alrededor de una estrella variable


Utilizando el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), los astrónomos han descubierto un conjunto gigante de brazos espirales alrededor de la joven estrella variable RU Lupi. La estructura en espiral, hecha de gas de monóxido de carbono, se extiende a casi 1,000 UA (unidades astronómicas) desde la estrella, mucho más lejos que el disco compacto de polvo que se extiende a aproximadamente 60 UA.

RU Lupi, también conocido como RU Lup, HD 142560 y HIC 78094, se encuentra aproximadamente a 400 años luz de distancia en la constelación de Lupus. La estrella es 0.7 veces la masa del Sol y tiene 1.6 veces el radio del Sol, y está rodeada por un disco protoplanetario.

Observaciones anteriores de la estrella, que formaban parte del Proyecto de Subestructuras de Disco en Alta Resolución Angular (DSHARP), ya habían revelado signos de formación de planetas en curso, insinuados por los huecos de polvo en el disco.

"Pero también notamos algunas estructuras débiles de monóxido de carbono que se extendían más allá del disco", dijo la Dra. Jane Huang, astrónoma del Centro de astrofísica Harvard-Smithsonian.

"Por eso decidimos volver a observar el disco alrededor de la estrella, esta vez centrándonos en el gas en lugar del polvo".

Los discos protoplanetarios contienen mucho más gas que polvo. Si bien se necesita polvo para acumular los núcleos de los planetas, el gas crea sus atmósferas.

En los últimos años, las observaciones en alta resolución de estructuras de polvo han revolucionado nuestra comprensión de la formación de planetas.

Sin embargo, la nueva imagen del gas alrededor de RU Lupi indica que la visión actual de la formación de planetas todavía es demasiado simplista y que podría ser mucho más caótica de lo que se infiere previamente de las imágenes bien conocidas de discos con anillos perfectamente concéntricos.

"El hecho de que hayamos observado esta estructura en espiral en el gas después de una observación más larga sugiere que probablemente no hayamos visto la diversidad y complejidad completa de los entornos formadores de planetas", dijo la Dra. Huang.

"Es posible que nos hayamos perdido de gran parte de las estructuras de gas en otros discos".

La Dra. Huang y sus colegas sugieren varios escenarios que podrían explicar por qué los brazos espirales aparecieron alrededor de RU Lupi.

Tal vez el disco se está colapsando bajo su propia gravedad, porque es muy masivo. O tal vez RU Lupi está interactuando con otra estrella.

Otra posibilidad es que el disco esté interactuando con su entorno, acumulando material interestelar a lo largo de los brazos espirales.

"Ninguno de estos escenarios explica completamente lo que hemos observado", dijo el Dr. Sean Andrews, también del Centro de astrofísica Harvard-Smithsonian.

"Podría haber procesos desconocidos que suceden durante la formación planetaria que aún no hemos tenido en cuenta en nuestros modelos".

"Aprenderemos cuáles son únicamente si encontramos otros discos que se parezcan a RU Lupi".

Crédito de la imagen: ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / J. Huang y S. Andrews / AUI / NSF / S. Dagnello.

Referencia del documento científico:
Jane Huang et al. 2020. Large-scale CO Spiral Arms and Complex Kinematics Associated with the T Tauri Star RU Lup. ApJ 898, 140; doi: 10.3847/1538-4357/aba1e1

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