Un eco de luz proporciona datos sobre un disco protoplanetario
28/4/2016 de JPL / The Astrophysical Journal
Esta ilustración muestra una estrella rodeada por un disco protoplanetario. El material del disco grueso fluye a lo largo de las líneas del campo magnético de la estrella y se deposita sobre la superficie de la misma. Cuando el material choca contra la estrella, la intensidad de su brillo crece. La iluminación irregular de la estrella permite a los astrónomos medir el hueco entre el disco y la estrella usando la técnica de los ecos de luz. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Imagine que quiere medir el tamaño de una habitación, pero se encuentra completamente a oscuras. Si grita puede saber si el espacio en el que se encuentra es relativamente grande o pequeño, dependiendo del tiempo que tarde en escuchar el eco después de que rebote contra la pared.
Los astrónomos utilizan este principio para estudiar objetos tan lejanos que no pueden ser vistos más que como puntos de luz. En particular, los investigadores están interesados en calcular lo lejos que se encuentran las estrellas jóvenes del borde interno de los discos protoplanetarios que las rodean. Estos discos de gas y de polvo son los lugares donde se forman planetas durante el curso de millones de años.
“Comprender los discos protoplanetarios puede ayudarnos a entender algunos de los misterios sobre los exoplanetas, los planetas en sistemas solares fuera del nuestro”, afirma Huan Meng, de la Universidad de Arizona, Tucson (USA). “Queremos averiguar cómo se forman los planetas y por qué encontramos planetas grandes llamados ‘jupiteres calientes’ cerca de sus estrellas”.
Para ello, los investigadores utilizan un método llamado fotorreverberación, también conocido como ‘ecos de luz’. “Cuando la estrella central aumenta de brillo, parte de la luz choca contra el disco que tiene alrededor, causando un eco retrasado. Los científicos miden el tiempo que tarda la luz que llega directamente de la estrella a la Tierra y luego esperan a que llegue su eco. Eligen estrellas con emisiones variables, estrellas que emiten radiación de manera impredecible, irregular, en la que pueden ser captados los ecos de luz. Las estrellas jóvenes, que tienen emisiones variables, son las mejores candidatas.
La estrella protagonista de este estudio se llama YLW 16B y se encuentra a unos 400 años luz de la Tierra. YLW 16B tiene la misma masa que nuestro Sol, pero sólo un millón de años de edad; se trata de una bebé comparada con nuestra estrella de 4600 millones de años de edad. Varios observatorios en tierra detectaron la luz infrarroja en longitudes de onda más cortas emitida directamente por la estrella, y el telescopio espacial Spitzer observó la luz infrarroja de longitudes más largas emitida por el eco del disco. Los investigadores calcularon entonces lo lejos que habría viajado la luz durante el retraso en la detección de las dos señales: unas 0.08 unidades astronómicas, que es aproximadamente un 8 por ciento de la distancia entre la Tierra y su Sol, o un cuarto del diámetro de la órbita de Mercurio. Este valor es ligeramente menor al obtenido por estimaciones anteriores realizadas con técnicas indirectas, pero es coherente con lo esperado teóricamente.
