El telescopio espacial James Webb captura una estructura similar a una cola de gato en el sistema Beta Pictoris

Se ha descrito que una estructura única que emana del joven sistema solar Beta Pictoris tiene forma de gato. ¿Qué es y cómo se formó?

gato y universo
No, esta no es la historia de un gato creador benevolente, sino la cola (parecida a un gato) de un joven y dinámico sistema solar. Crédito: Pixabay.

Un equipo de investigadores, dirigido por Isabel Rebollido del Centro de Astrobiología de España, tiene historia que contar con el descubrimiento de una estructura parecida a una cola de gato, nunca antes vista que emana de un joven sistema solar Beta Pictoris.

Desarrollo del sistema planetario

El nacimiento del Sol de nuestro sistema planetario fue caótico y desordenado. Nubes de materia y gas se juntaron y combinaron, forzadas hacia adentro, colapsando bajo la fuerza de la gravedad. Es posible que se hayan formado uno o más discos protoplanetarios, dentro de los cuales los átomos y moléculas del gas y la materia circundantes giran hacia la estrella recién nacida, dándole su giro. Dentro de esta etapa primaria, una mayor acumulación de polvo y gas dentro de los discos protoplanetarios condujo a la formación de los planetas de nuestro sistema solar, incluida la Tierra.

Beta Pictoris —a unos 63 años luz de nuestro sistema solar y la segunda estrella más brillante ubicada dentro de la constelación de Pictor— ofrece una visión apasionante de la formación y el desarrollo del sistema solar.

El telescopio Webb captura una estructura novedosa

Investigaciones anteriores han destacado la presencia de dos discos protoplanetarios que rodean Beta Pictoris, uno más horizontal que el otro, como se ve en la imagen capturada por el Telescopio Espacial James Webb de la NASA. La resolución y sensibilidad más finas de la NIRCam (Near-Infrared Camera) y MIRI (Mid-Infrared Instrument) del Webb proporcionaron más detalles de Beta Pictoris y su entorno que su predecesor, el Telescopio Espacial Hubble.

Además de dos exoplanetas y exocometas, el Webb pudo ayudar a los investigadores a revelar una estructura inusual, no visible en otros rangos de longitud de onda, que se describe como una cola de gato.

Las mediciones de infrarrojo medio del Webb también revelaron diferencias de temperatura entre el disco principal, el disco secundario y la cola del gato de Beta Picroris. Esta disparidad muestra que los materiales tienen diferentes composiciones, siendo estos últimos más calientes. Según el estudio, el polvo del disco secundario y de la cola del gato podría estar compuesto de material refractario orgánico extremadamente poroso, comparable al que se observa en los asteroides y cometas de nuestro sistema solar. Este descubrimiento contradice suposiciones anteriores y arroja luz sobre la compleja naturaleza de los discos de desechos planetarios.

Beta Pictoris
Una imagen capturada por MIRI del telescopio espacial Webb, que muestra los dos discos protoplanetarios y la cola del gato. NASA, ESA, CSA, STScI, C. Stark y K. Lawson (NASA GSFC), J. Kammerer (ESO) y M. Perrin (STScI).

Los investigadores creen que la "cola de gato" que rodea a Beta Pictoris fue el resultado de un evento de generación de polvo que ocurrió hace aproximadamente un siglo. El equipo estudió escenarios como colisiones que producen una cantidad considerable de polvo para modelar el fenómeno. Según la hipótesis, el polvo inicialmente sigue la misma dirección orbital que su lugar de origen antes de dispersarse.

Según una teoría, la radiación de la estrella impone una mayor presión sobre las partículas de polvo más pequeñas y esponjosas, obligándolas a alejarse más rápido y formar una larga cinta de polvo. El modelo preferido de los investigadores explica la curvatura de la cola como una ilusión óptica causada por su perspectiva combinada con la verdadera inclinación de cinco grados de la cola desde el disco. Se cree que el polvo en la cola del gato es el mismo que el de un enorme cinturón de asteroides principal esparcido a una distancia de aproximadamente 16 mil millones de kilómetros.

Evidencia de un sistema solar joven y dinámico

Los investigadores postulan que la reciente generación de polvo también podría explicar una extensión asimétrica del disco interno observada en los datos MIRI. Utilizando el Atacama Large Millimetre/submillimetre Array en 2014, los investigadores también observaron la presencia de monóxido de carbono (CO) cerca de la cola del gato, que es un producto asociado con el frecuente y caótico bombardeo de cometas (¡cada 5 minutos!), según investigadores de Cambridge.

Además de contener CO, los cometas también contienen hielo, lo que significa que, además de reunir materia cuando chocan y siguen las leyes de la gravedad, también proporcionan un elemento crítico para facilitar el desarrollo de la vida en los planetas recién formados: el agua.