En el pasado, el telescopio espacial Spitzer identificó una significativa emisión de radiación ultravioleta alrededor de la estrella SZ Cha. Sin embargo, en la actualidad, el telescopio James Webb no registra ninguna señal al respecto. ¿Qué acontecimiento ha dado lugar a este cambio?
En 2008, el telescopio espacial Spitzer tropezó con un disco protoplanetario único. Esta polvorienta nube de gas orbitaba alrededor de la joven estrella de tipo solar SZ Chamaeleontis (SZ Cha) y estaba expuesta a una intensa radiación ultravioleta. Un descubrimiento extraordinario. De hecho, esto solo se había observado anteriormente en modelos informáticos y aún no se había visto en el universo real. Pero cuando el telescopio James Webb examinó SZ Cha más de cerca, de repente no encontró una cantidad excesiva de radiación ultravioleta. Sorprendentemente, las condiciones en el disco de SZ Cha habían cambiado drásticamente en un periodo cósmico relativamente corto.
Los científicos utilizan el neón como una especie de dispositivo de medición para ver cuánta y qué tipo de radiación incide en el disco alrededor de una estrella. Cuando el telescopio Spitzer observó SZ Cha en 2008, observó algo sorprendente: las mediciones de neón eran diferentes de las de otros discos jóvenes alrededor de estrellas similares, debido principalmente a la presencia de neón III. Normalmente, este tipo de neón no es común en discos expuestos a rayos X intensos. Esto significaba que la potente radiación del disco de SZ Cha procedía de la luz ultravioleta (UV) y no de los rayos X.
Carrera contrarreloj
No solo se trata de un caso único en el grupo de 50 a 60 discos estelares jóvenes que estudiaron los investigadores, sino que la diferencia entre la radiación UV y la de rayos X también es importante para la supervivencia del disco y de los planetas que contiene. “La formación de planetas es esencialmente una carrera contrarreloj”, explica el investigador Thanawuth Thanathibodee. “Los planetas tienen que formarse en el disco antes de que este se evapore. En los modelos informáticos que utilizamos para comprender estos procesos, los planetas tardan un millón de años más en formarse si la evaporación procede principalmente de la radiación ultravioleta y no de los rayos X”.
Observaciones con James Webb
Recientemente, los científicos decidieron someter a la extraña y joven estrella similar al Sol a otra inspección. Esta vez con el potente telescopio James Webb. Pero, para su sorpresa, descubrieron algo disparatado: las inusuales características del neón III casi habían desaparecido, lo que indicaba que el disco estaba ahora afectado principalmente por los rayos X. Las diferencias en las mediciones de neón entre Spitzer y Webb indican una diferencia nunca vista en la intensa radiación que llega al disco. “Tanto los datos de Spitzer como los de Webb son buenos”, afirman. “Así que sabíamos que lo que observamos en el sistema SZ Cha tenía que ser algo nuevo. Algo significativo había cambiado en solo 15 años”.
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| Datos contradictorios de los telescopios espaciales James Webb y Spitzer de la NASA muestran cambios en el disco alrededor de la estrella SZ Chamaeleontis (SZ Cha) en solo 15 años. Imagen: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI) |
Sistema solar, explicación
Los investigadores querían desvelar este misterio. Y no solo para averiguar el futuro de este único sistema planetario. Al fin y al cabo, si ahora el disco es bombardeado por rayos X, significa que el disco se evapora más rápidamente y hay menos tiempo para que se formen planetas. Pero el sistema SZ Cha también podría revelar algunas cosas sobre nuestro propio sistema solar.
“SZ Cha es una estrella T Tauri, como lo era nuestro Sol hace unos 4500 millones de años”, explica la astrónoma Catherine Espaillat, que dirigió tanto las observaciones Spitzer de 2008 como el estudio con el telescopio Webb recientemente publicado. “Los componentes básicos de la Tierra y, en última instancia, de la aparición de la vida, estaban presentes en el disco de material que rodeaba al Sol tras su formación. Por lo tanto, estudiar SZ Cha y otros sistemas jóvenes es la mejor manera de acercarnos lo más posible al pasado y comprender cómo comenzó nuestra propia historia”.
El equipo de investigadores cree que las diferencias en el neón del sistema SZ Cha se deben a un viento cambiante. Cuando este viento está presente, absorbe la luz ultravioleta y deja tras de sí rayos X que bombardean el disco. Los vientos son habituales en un sistema con una estrella energética recién formada. Pero es posible observar el sistema durante un periodo de calma sin vientos. Y probablemente eso es exactamente lo que Spitzer estaba haciendo.
Investigación de seguimiento
El equipo dirigido por Espaillat planea estudiar SZ Cha aún más a fondo utilizando Webb y otros telescopios, con la esperanza de desvelar todos sus secretos. “Será importante estudiar SZ Cha y otros sistemas jóvenes en múltiples longitudes de onda de luz, como los rayos X y la luz visible”, subraya la investigadora Caeley Pittman. “Solo entonces podremos dar sentido a la verdadera naturaleza de la variabilidad que hemos descubierto. Podría ser que los periodos cortos y tranquilos en los que domina la radiación ultravioleta extrema sean comunes en muchos sistemas planetarios jóvenes. Pero hasta ahora no hemos podido descubrirlo”.
Así pues, la investigación sobre SZ Cha y estrellas similares continúa. “Una vez más, el universo demuestra que ninguno de sus procesos es tan simple como nos gustaría”, concluye Espaillat. “Tenemos que pensar de nuevo, observar de nuevo y recoger más datos”.