Identifican las zonas donde es menos probable la formación planetaria en los cúmulos estelares

 El objetivo de las observaciones fue Cygnus OB2, que es el gran cúmulo de estrellas más cercano a nuestro Sol, a una distancia de unos 4.600 años luz. Credits: Rayos X: NASA/CXC/SAO/J. Drake et al, IR: NASA/JPL-Caltech/Spitzer; Procesamiento de imagen: NASA/CXC/SAO/N. Wolk

La mayoría de las estrellas se forman en conjuntos, llamados cúmulos o asociaciones, que incluyen estrellas muy masivas. Estas estrellas gigantes emiten grandes cantidades de radiación de alta energía, que puede alterar discos relativamente frágiles de polvo y gas que están en proceso de fusionarse para formar nuevos planetas.

Un equipo de astrónomos utilizó el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA, en combinación con datos ultravioleta, ópticos e infrarrojos, para mostrar dónde pueden estar algunos de los lugares más peligrosos de un cúmulo estelar, donde las posibilidades de formación de planetas son menores.

El objetivo de las observaciones fue Cygnus OB2, que es el gran cúmulo de estrellas más cercano a nuestro Sol, a una distancia de unos 4.600 años luz. El cúmulo contiene cientos de estrellas masivas, así como miles de estrellas de menor masa. El equipo utilizó largas observaciones del Chandra apuntando a diferentes regiones de Cygnus OB2, y el conjunto de imágenes resultante se unió para formar una sola imagen grande.

Las observaciones profundas del Chandra mapearon el resplandor difuso de rayos X entre las estrellas y también proporcionaron un inventario de las estrellas jóvenes en el cúmulo. Este inventario se combinó con otros que utilizan datos ópticos e infrarrojos para crear el mejor censo de estrellas jóvenes en el cúmulo.

En esta nueva imagen compuesta, los datos de Chandra (púrpura) muestran la emisión difusa de rayos X y las estrellas jóvenes en Cygnus OB2, y los datos infrarrojos del ahora retirado telescopio espacial Spitzer de la NASA (rojo, verde, azul y cian) revelan estrellas jóvenes y el polvo y el gas más fríos en toda la región.

En estos entornos estelares abarrotados, están presentes grandes cantidades de radiación de alta energía producida por estrellas y planetas. Juntos, los rayos X y la intensa luz ultravioleta pueden tener un impacto devastador en los discos planetarios y los sistemas en proceso de formación.

Los discos de formación de planetas alrededor de las estrellas se desvanecen naturalmente con el tiempo. Parte del disco cae sobre la estrella y parte se calienta por los rayos X y la radiación ultravioleta de la estrella y se evapora con el viento. El último proceso, conocido como “fotoevaporación”, suele tardar entre 5 y 10 millones de años en el caso de las estrellas de tamaño medio antes de que desaparezca el disco. Si hay estrellas masivas, que producen la mayor cantidad de rayos X y radiación ultravioleta, cerca, este proceso puede acelerarse.

Los investigadores que utilizaron estos datos encontraron pruebas claras de que los discos de formación de planetas alrededor de las estrellas desaparecen mucho más rápido cuando están cerca de estrellas masivas que producen mucha radiación de alta energía. Los discos también desaparecen más rápidamente en regiones donde las estrellas están más juntas.

En las regiones de Cygnus OB2 con menos radiación de alta energía y menor número de estrellas, la fracción de estrellas jóvenes con discos es de alrededor del 40%. En las regiones con más radiación de alta energía y mayor número de estrellas, la fracción es de alrededor del 18%. El efecto más fuerte (es decir, el peor lugar para un posible sistema planetario) se encuentra a unos 1,6 años luz de las estrellas más masivas del cúmulo.

Un estudio independiente realizado por el mismo equipo examinó las propiedades de la emisión difusa de rayos X en el cúmulo. Descubrieron que la emisión difusa de mayor energía proviene de áreas donde los vientos de gas que se alejan de las estrellas masivas han chocado entre sí. Esto hace que el gas se caliente y produzca rayos X. La emisión menos energética probablemente proviene del gas del cúmulo que choca con el gas que lo rodea.

Fuente: NASANET