ALMA descubre polvo frío alrededor de la estrella más cercana

Esta ilustración muestra qué aspecto podrían tener los cinturones de polvo recién descubiertos alrededor de Próxima Centauri, la estrella más cercana al Sistema Solar. Observaciones de ALMA han revelado el resplandor procedente de polvo frío en una región que se encuentra a una distancia de Próxima Centauri que supone entre una y cuatro veces la que separa a la Tierra del Sol. Los datos también insinúan la presencia de un cinturón de polvo externo incluso más frío que puede indicar la presencia de un complejo sistema planetario. Estas estructuras son similares a los cinturones mucho más grandes del Sistema Solar y también se espera que estén formadas de partículas de roca y hielo que no lograron formar planetas.Este esquema no está a escala: para hacer visible a Próxima b con claridad se ha mostrado más lejos de la estrella y mayor de lo que es en realidad. Crédito: ESO/M. Kornmesser.

El Observatorio ALMA, en Chile, ha detectado polvo alrededor de Próxima Centauri, la estrella más cercana al Sistema Solar. Estas nuevas observaciones revelan el resplandor procedente de polvo frío en una región que se encuentra a una distancia de Próxima Centauri que supone entre una y cuatro veces la que separa a la Tierra del Sol. Los datos también insinúan la presencia de un cinturón de polvo externo incluso más frío que puede indicar la presencia de un complejo sistema planetario. Estas estructuras son similares a los cinturones mucho más grandes del Sistema Solar y también se espera que estén formadas por partículas de roca y hielo que no lograron formar planetas.

Esta imagen combina una vista de los cielos australes sobre el telescopio de 3.6 metros de ESO en el Observatorio La Silla en Chile con imágenes de las estrellas Próxima Centauri (abajo a la derecha) y la estrella doble Alpha Centauri AB (abajo a la izquierda) de la NASA / ESA Hubble Space Telescope. Próxima Centauri es la estrella más cercana al Sistema Solar y está orbitada por el planeta Próxima b, que fue descubierto utilizando el instrumento HARPS en el telescopio de 3.6 metros de ESO.
Crédito:Y. Beletsky (LCO) / ESO / ESA / NASA / M. Zamani.
Próxima Centauri es la estrella más cercana al Sol. Es una débil enana roja que se encuentra a tan solo cuatro años luz, en la constelación meridional de Centaurus (el centauro). Es orbitada por Próxima b, un planeta templado del tamaño de la Tierra descubierto en el año 2016 que es, además, el planeta más cercano al Sistema Solar. Pero en este sistema hay algo más que un solo planeta. Nuevas observaciones de ALMA revelan la emisión de nubes de frío polvo cósmico que rodean a la estrella.

Esquema de las estructuras de polvo observadas en Próxima Centauri (Crédito: Manuel López Puertas & Mayra Osorio (IAA-CSIC).)
El autor principal del nuevo estudio, Guillem Anglada [1], del Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC), Granada (España), explica la importancia de este hallazgo: “El polvo alrededor de Próxima es importante porque, tras el descubrimiento del planeta terrestre Próxima b, es el primer indicio de la presencia de un complejo sistema planetario (formado por más de un único planeta) alrededor de la estrella más cercana a nuestro Sol”.
Los cinturones de polvo son los restos del material que no se incorporó a cuerpos de mayor tamaño, como pueden ser los planetas. Las partículas de roca y hielo en estos cinturones varían en tamaño: desde el más diminuto grano de polvo, más pequeño que un milímetro, hasta cuerpos tipo asteroide con muchos kilómetros de diámetro [2].
El polvo parece encontrarse en un cinturón que se extiende a unos pocos cientos de millones de kilómetros de Próxima Centauri y tiene una masa total de, aproximadamente, una centésima parte de la masa de la Tierra. Se estima que este cinturón tiene una temperatura de unos –230 grados centígrados, la misma que la del Cinturón de Kuiper en el Sistema Solar exterior.
También hay pistas, en los datos de ALMA, que apuntan a la presencia de otro posible cinturón de polvo incluso más frío unas diez veces más lejos. De confirmarse, la naturaleza de un cinturón exterior resultaría intrigante, dado su entorno muy frío lejos de una estrella que es más fría y más débil que el Sol. Ambos cinturones están mucho más lejos de Próxima Centauri que el planeta Próxima b, que orbita a sólo 4 millones de kilómetros de su estrella [3].
Guillem Anglada explica las implicaciones del descubrimiento: “Este resultado sugiere que Próxima Centauri puede tener un sistema múltiple del planetas con una rica historia de interacciones que dieron lugar a la formación de un cinturón de polvo. Estudios más profundos podrían proporcionar información para localizar la ubicación de planetas adicionales que todavía no han sido identificados”.
El sistema planetario de Próxima Centauri también es especialmente interesante porque hay planes para una futura exploración directa del sistema con microsondas conectadas a velas impulsadas por láser (el proyecto Starshot). Conocer el entorno polvoriento que rodea a la estrella es esencial para la planificación de este tipo de misión.
El coautor Pedro Amado, desde el Instituto de Astrofísica de Andalucía, explica también que esta observación es sólo el comienzo: “Estos primeros resultados muestran que ALMA puede detectar estructuras de polvo en órbita alrededor de Próxima, y más observaciones nos darán más detalles del sistema planetario de esta estrella. Combinándolas con el estudio de discos protoplanetarios alrededor de estrellas jóvenes, podremos desvelar  muchos de los detalles de los procesos que condujeron a la formación de la Tierra y del Sistema Solar hace unos 4600 millones años. ¡Lo que estamos viendo ahora es sólo una pequeña parte de lo que está por venir!”.
Notas
[1] En una coincidencia cósmica, el autor principal del estudio, Guillem Anglada, comparte su nombre con el astrónomo que dirigió el equipo que descubrió Próxima Centauri b, Guillem Anglada-Escudé, coautor del artículo científico en el que se publica esta investigación (aunque no son parientes).
[2] Próxima Centauri es una estrella vieja, de edad similar a la del Sistema Solar. Probablemente, los cinturones de polvo a su alrededor son similares al polvo residual del cinturón de Kuiper y el cinturón de asteroides del Sistema Solar y al polvo que crea la luz Zodiacal. Las imágenes obtenidas por ALMA de los espectaculares discos que rodean a estrellas mucho más jóvenes, como HL Tauri, contienen mucho más material  que está en proceso de formación de planetas.
[3] De confirmarse, la forma aparente del débil cinturón externo daría a los astrónomos una forma de calcular la inclinación del sistema planetario de Próxima Centauri. Parece elíptica debido a la inclinación de lo que se supone que es en realidad un anillo circular. Esto, a su vez, permitiría una mejor determinación de la masa del planeta Próxima b, del cual actualmente solo se conoce su límite inferior.
Información adicional
Este trabajo de investigación se ha presentado en el artículo científico titulado “ALMA Discovery of Dust Belts Around Proxima Centauri”, por Guillem Anglada et al., y aparece en la revista Astrophysical Journal Letters.
El equipo está formado por Guillem Anglada (Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC), Granada, España [IAA-CSIC]); Pedro J. Amado (IAA-CSIC); Jose L. Ortiz (IAA-CSIC); José F. Gómez (IAA-CSIC); Enrique Macías (Universidad de Boston, Massachusetts, EE.UU.); Antxon Alberdi (IAA-CSIC); Mayra Osorio (IAA-CSIC); José L. Gómez (IAA-CSIC); Itziar de Gregorio-Monsalvo (ESO, Santiago, Chile; Observatorio Conjunto de ALMA, Santiago, Chile); Miguel A. Pérez-Torres (IAA-CSIC; Universidad de Zaragoza, Zaragoza, España); Guillem Anglada-Escudé (Universidad Queen Mary de Londres, Londres, Reino Unido); Zaira M. Berdiñas (Universidad de Chile, Santiago, Chile; IAA-CSIC); James S. Jenkins (Universidad de Chile, Santiago, Chile); Izaskun Jiménez-Serra (Universidad Queen Mary de Londres, Londres, Reino Unido); Luisa M. Lara (IAA-CSIC); María J. López-González (IAA-CSIC); Manuel López-Puertas (IAA-CSIC); Nicolás Morales (IAA-CSIC); Ignasi Ribas (Institut de Ciències de l’Espai (IEEC-CSIC), Bellaterra, España); Anita M. S. Richards (JBCA, Universidad de Manchester, Manchester, Reino Unido); Cristina Rodríguez-López (IAA-CSIC) y Eloy Rodríguez (IAA-CSIC).
Fuente del artículo: ESO.  Artículo original:”ALMA Discovers Cold Dust Around Nearest Star. Nov. 3, 2017
Material relacionado:
Sobre la estrella Próxima Centaury:
Settling the Proxima Centauri Question  | Astrobites, Nov 16, 2016.
Proxima Centauri might be more Sun-like than we thoughtHarvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). Release No.: 2016-25. Oct. 11, 2016.

 

The Nearest Stars. Henry Noris Russell. Princeton University Observatory, Nov. 4, 1937. Scientific American, January 1938. Disponible en Timbó.
Sobre el exoplaneta Próxima b:
A terrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima CentauriGuillem Anglada-EscudéPedro J. Amado et al. Nature 536, 437–440. Earth’s New Neighbor: Proxima b.  Joseph Schmitt /Astrobites, Aug 26, 2016.

The Space Weather Forecast for Proxima Cen B. Science update, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics,  March 31, 2017.

Proxima Centauri b Likely a Desert World. 

 

 Can we detect auroral emission from Proxima b?.  Amber Hornsby | Astrobites, Oct 30, 2017. Tema relacionado:”Mapping Magnetic Fields with Exoplanet Transits. Erika Nesvold | Astrobites, Sep 19, 2013 .
Detecting Exoplanet Life in Our Proximity.  Mara Zimmerman | Astrobites, Aug 1, 2017 .

 

Campaña “Pale Red Dot” (Punto Rojo Pálido) de búsqueda de exoplanetas en Próxima Centaury:
Follow a live Proxima Centauri exoplanet hunt with the Pale Red Dot campaign. Astronomy Now, January 15, 2016.

 

Campaña de Breakthrough Initiatives de búsqueda de vida inteligente en Próxima b:
Breakthrough Listen searches new-found nearby planet Proxima b for signs of ET. Breakthrough Initiatives. Published  in  “Astronomy Now”, Nov. 8, 2016. Artículo relacionado: “Stephen Hawking and Russian tycoon Yuri Milner kick off new search for E.T.  Alan Boyle. GeekWire, July 20, 2015.

 

El lector encontrará toda la información ya sean sitios calificados, artículos, papers, puiblicaciones en las revistas, libros y videos, sobre los Discos Protoplanetarios y su evolución en el apatado “Material relacionado” del artículo:
Aficionados colaborando en un proyecto de la NASA, encontraron un disco protoplanetario de mucho más edad de lo habitual. AAA. Vale la pena leer el siguiente trabajo que acaba de publicarse: Trapping Dust to Form Planets” Susanna Kohler AAS NOVA, 

 

Proyectos de viajes  al sistema Alpha Centaury:
Setting (photon) sail for Alpha Centauri. Kerrin Hensley | Astrobites, May 9, 2017. Se recomienda también leer: “Shooting for the Stars (and damage of doing so).  Michael Zevin | Astrobites, Sep 23, 2016. Un nuevo Concepto de propulsión: The Electric Sail; ver:” The Conceptual Design of an Electric Sail Technology
Demonstration Mission Spacecraft”, NASA.
 Videos:
ESOcast 136 Light: ALMA Discovers Cold Dust Around Nearest Star (4K UHD) Lars Lindberg Christensen. ESO. Nov. 3, 2017
Artist’s impression of the dust belts around Proxima Centauri. M Krommesser. ESO. Nov. 3, 2017.
A Terrestrial Exoplanet at Proxima CentauriGuillem Anglada-Escudé. (SETI Talks 2016).
Sobre “Light Sails” & Electric Sails y  los proyectos de viajes interplanetarios e interestelares:
LightSail Then and Now. An interview with Dr. Carl Sagan. The Planetary Society. 1976.
Starshot Project. Avi Loeb. Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). 2016.
 Interplanetary Exploration: Application of the Solar Sail and Falcon HeavyPlenary talk by Dr. Greg Matloff,  TVIW 2016, Chattanooga, TN, 2/28/16 – 3/1/16.
 Electric Solar Wind Sail – Propelling the Future. Pekka Janhunen.Talk given on “Finland member in Cospar for 50 years”, Finnish Meteorological Institute. June 2014.