Foto espacial de la semana: los telescopios James Webb y Hubble se unen para resolver el misterio "imposible" de un planeta
Las nuevas observaciones del telescopio espacial James Webb de un cúmulo estelar llamado NGC 346 están arrojando luz sobre cómo, cuándo y dónde se formaron los planetas en el universo temprano.
Qué es: Un cúmulo abierto de estrellas llamado NGC 346
Dónde está: a 210.000 años luz de distancia, en la constelación de Tucana
Cuándo se compartió: 16 de diciembre de 2024
Por qué es tan especial: Esta imagen del Telescopio Espacial James Webb (JWST) ha ayudado a los astrónomos a desenredar un misterio de larga data sobre cómo se forman los planetas. El misterio surgió hace más de 20 años, cuando el Telescopio Espacial Hubble detectó el planeta más antiguo conocido del universo, que se formó antes en la historia del universo de lo que los científicos pensaban que era posible.
Las estrellas se forman en grandes nubes de gas y polvo llamadas nubes moleculares. El gas y el polvo restantes se acumulan en discos alrededor de las estrellas. Los planetas, a su vez, se forman a partir de estos discos. Los científicos creían que las primeras estrellas no tenían planetas porque faltaban elementos más pesados, como el carbono y el hierro, que son creados por la fusión nuclear de las estrellas y la muerte de las supernovas. Pensaban que estos elementos más pesados eran esenciales para que los discos de formación de planetas existieran el tiempo suficiente para que se formaran planetas.
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Pero en 2003, el Hubble detectó un planeta masivo orbitando una estrella antigua en el cúmulo globular M4, que está a unos 5.600 años luz de distancia en la Vía Láctea. Los cúmulos globulares son extremadamente antiguos y, por lo tanto, carecen de elementos más pesados. El exoplaneta tiene unos 13.000 millones de años, lo que sugiere que los planetas pueden haberse formado antes en la historia del universo de lo que los científicos pensaban que era posible. Pero los astrónomos no estaban seguros de cómo se formó exactamente tan temprano en la historia del universo.
Para aprender más sobre el universo primitivo, los astrónomos utilizan proxies que tienen condiciones similares a las galaxias antiguas. Uno de esos indicadores es el cúmulo estelar NGC 346, una región de formación estelar dentro de la Pequeña Nube de Magallanes (SMC), una galaxia enana que orbita la Vía Láctea. Al igual que las galaxias primitivas, la SMC carece de elementos más pesados y se compone principalmente de hidrógeno y helio.
Cuando los astrónomos apuntaron el Hubble a NGC 346, encontraron señales de que existieron discos de formación de planetas alrededor de las estrellas durante 20 a 30 millones de años, aproximadamente 10 veces más de lo que las teorías predecían que tales discos podrían sobrevivir. Sin embargo, los signos eran débiles, por lo que los astrónomos necesitaban más pruebas.
En 2023, el JWST utilizó la sensibilidad y resolución sin precedentes proporcionadas por su espectrógrafo de infrarrojo cercano y su instrumento de infrarrojo medio para confirmar la existencia de discos de formación de planetas de larga duración en NGC 346.
Los hallazgos, publicados el 16 de diciembre de 2024 en The Astrophysical Journal, confirman el resultado del Hubble y sugieren que la falta de elementos más pesados puede ralentizar la capacidad de la estrella para dispersar su disco de formación planetaria, dando a los planetas más tiempo para formarse. Otra teoría es que la nube de gas inicial a partir de la cual se forma la estrella podría ser más grande, lo que resultaría en un disco más masivo y de mayor duración.
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