Encontrado eslabón perdido de la Formación de Planetas, con telescopios para aficionados.


Impresión artística del objeto recién descubierto. 
Tamaño original (1.8MB) . Crédito: Ko Arimatsu.

Por primera vez, los astrónomos han detectado un cuerpo con radio de 1.3 km en el borde del Sistema Solar. Se predijo la existencia de los cuerpos del tamaño de un kilómetro, como el descubierto, durante más de 70 años. Estos objetos actuaron como un paso importante en el proceso de formación planetaria y es el paso intermedio entre las pequeñas amalgamaciones iniciales de polvo y hielo y los planetas que vemos hoy.

El Cinturón de Edgeworth-Kuiper es una colección de pequeños cuerpos celestes ubicados más allá de la órbita de Neptuno. El objeto más famoso del cinturón de Edgeworth-Kuiper es Plutón. 
Se cree que los objetos del Cinturón de Edgeworth-Kuiper son restos de la formación del Sistema Solar. Mientras que los cuerpos pequeños, como los asteroides en el Sistema Solar Interior, han sido alterados por la radiación solar, las colisiones y la gravedad de los planetas a lo largo del tiempo; los objetos en el frío, oscuro y solitario Cinturón de Edgeworth-Kuiper conservan las condiciones prístinas del Sistema Solar primitivo. Así, los astrónomos los estudian para aprender sobre el comienzo del proceso de formación de planetas.

Se predijo que en el Cinturón de Edgeworth-Kuiper deberían existir objetos con un radio de 1 kilómetro a varios kilómetros, pero están demasiado distantes, y son pequeños y tenues para que incluso los grandes telescopios en el mundo, como el Telescopio Subaru, puedan observarlos directamente. 

Imagen en blanco y negro de Ultima Thule (2014MU69) obtenida por New Horizons en la víspera de año nuevo de 2019. Se ve claramente que el objeto se formó por la colisión a muy baja velocidad de dos planetesimales. Crédito: NASA / JHUAPL / SwRI.

Así que un equipo de investigación dirigido por Ko Arimatsu en el Observatorio Astronómico Nacional de Japón usó una técnica conocida como ocultación: monitorear una gran cantidad de estrellas y observar la sombra de un objeto que pasa frente a una de las estrellas. 

El equipo de OASES ( Organized Autotelescopes for Serendipitous Event Survey, Autotelescopios Organizados para el Sondeo de Eventos Fortuitos) colocó dos telescopios pequeños (28 cm) en el techo de la escuela al aire libre de Miyako en la isla de Miyako, Miyakojima-shi, Prefectura de Okinawa, Japón, y supervisó aproximadamente 2000 estrellas por un total de 60 horas. 

Al analizar los datos, el equipo encontró un evento con una estrella que parece atenuar su brillo al ser ocultada, consistente con un objeto del Cinturón Edgeworth-Kuiper de 1. 3 km de radio. Esta detección indica que los objetos del Cinturón Edgeworth-Kuiper de tamaño de un kilómetro y/o algunos kilómetros, son más numerosos de lo que se pensaba anteriormente. 

Esto es compatible con modelos en los que los planetesimales primero crecen lentamente hasta convertirse en objetos de un kilómetro, antes de que el crecimiento descontrolado los convierta en planetas.


El pequeño objeto tiene un radio de 1.3 km, y fue descubierto usando el método de “ocultación”, tal como con los exoplanetas. 
Crédito: KO ARIMATSU.

Arimatsu explica: “Esta es una verdadera victoria para los pequeños proyectos. Nuestro equipo tenía menos del 0,3% del presupuesto de grandes proyectos internacionales. ¡Ni siquiera teníamos suficiente dinero para construir una segunda cúpula para proteger nuestro segundo telescopio! Sin embargo, aún logramos hacer un descubrimiento que es imposible para los grandes proyectos. Ahora que sabemos que nuestro sistema funciona, investigaremos el Cinturón Edgeworth-Kuiper con más detalle. También tenemos nuestra vista puesta en la aún desconocida Nube de Oort más allá de eso “.


El objeto es mucho más pequeño que Ultima Thule de 30 km de largo , fotografiado a principios de Enero por la nave espacial New Horizons de la NASA. El paisaje inferior corresponde a una zona montañosa en Plutón. Créditos: 
冥王星: NASA / LABORATORIO DE FÍSICA APLICADA DE LA UNIVERSIDAD JOHNS HOPKINS / SOUTHWEST RESEARCH INSTITUTE / IAN REGAN, 2014, MU69: NASA / JOHNS HOPKINS LABORATORIO DE FÍSICA APLICADA DE LA UNIVERSIDAD / INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN DEL SUROESTE, KO: KO ARIMATSU

Esta investigación apareció en Nature Astronomy (Publicación avanzada en línea) el 28 de Enero de 2019 (K. Arimatsu et al. ‘Un objeto del Cinturón de Kuiper de un kilómetro descubierto por ocultación estelar con telescopios de aficionados’), Nature Astronomy, DOI: 10.1038/s41550-018-0685-8  . Esta investigación fue posible gracias a las subvenciones de la Sociedad de Japón para la Promoción de la Ciencia y al apoyo de la escuela al aire libre de Miyako y la comunidad local en Miyakojima-shi.

Fuente: National Astronomical Observatory of Japan.

Artículo original: “Missing-Link in Planet Evolution Found“. January 29, 2019.

Otra publicación de la noticia por la Universidad de Kobe:

Material relacionado

Otras publicaciones de la noticia:

Las ocultaciones como una poderosa herramienta de investigación:

Antes del sobrevuelo a Plutón de la nave espacial New Horizons, las mejores imágenes que se tenían de ese pequeño mundo habían sido obtenidas con el telescopio espacial Hubble, y lo que mostraban era una pequeña esfera con manchas oscuras.

Imagínese entonces el lector el desafío que constituye plantearse obtener una imagen de la tenue atmósfera de Plutón desde la superficie de la Tierra y más aún, utilizando un telescopio para aficionados.

El siguiente artículo nos muestra en detalle cómo resolver ese desafío utilizando una ocultación; además en el apartado “Material relacionado” del mismo, hay una entrada donde el lector encontrará una selección de ocultaciones que revelaron nuevos y sorprendentes conocimientos de los objetos observados:

La caracterización preliminar de Ultima Thule (2014MU69) y su entorno, segundo gran objetivo de la Misión New Horizons, fue hecha exclusivamente a través de una campaña de ocultaciones desde tierra y aire, en las que participaron aficionados. El siguiente artículo trata el tema y además en el apatado “Material relacionado” del mismo, el lector encontrará una selección de artículos y recursos al respecto, detallando esas ocultaciones y en particular las realizadas desde Argentina, en especial la segunda:

Sobre el proceso de Formación de los Planetas y los Planetesimales:

Un conjunto de artículos comentados sobre Planetesimales se encuentra en:

Libros: (Los libros de editorial Springer están disponibles en la biblioteca Timbó)

Videos de Charlas Públicas, Conferencias y Hangouts:

Curiosidades:

El proceso de agregación de partículas de polvo en el espacio para formar partículas de mayor tamaño y a su vez la posterior agregación de éstas y asi sucesivamente, constituye la base de las teorías de Formación Planetaria. Se han diseñado experimentos en microgravedad (en la ISS) con partículas comunes en la TIerra, como por ejemplo azucar sal y otras, para estudiar ese proceso de agregación y sus asombosos resultados están expuestos en el siguiente artículo:

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