Científicos descubren que los planetas pueden formarse en entornos en los que antes se consideraba imposible

Recientemente, un estudio publicado en The Astrophysical Journal y recogido por la revista Muy Interesante ha revelado un sorprendente hallazgo sobre la formación planetaria, que podría cambiar la forma en que entendemos el proceso de creación de planetas en el universo. Utilizando el telescopio espacial James Webb, los científicos han descubierto que los planetas pueden formarse en entornos que anteriormente se consideraban imposibles para este proceso. 

En 2003, el telescopio Hubble ya había observado un planeta masivo orbitando una estrella antigua, lo que planteó interrogantes sobre cómo un planeta pudo haberse formado cuando las estrellas contenían pocos de los elementos pesados necesarios. El telescopio Webb ha resuelto este misterio, demostrando que los discos protoplanetarios, esos discos de gas y polvo que rodean las estrellas jóvenes, pueden persistir mucho más tiempo de lo que se pensaba, incluso en entornos con pocos elementos pesados.

En los primeros momentos del universo, las estrellas se formaban principalmente de hidrógeno y helio, con una escasa cantidad de elementos pesados como carbono y oxígeno. Según los modelos clásicos de formación estelar, los discos protoplanetarios deberían haberse disipado rápidamente debido a la falta de estos elementos, dejando poco tiempo para que los planetas se formaran. Sin embargo, los datos obtenidos por el telescopio Webb han demostrado que estos discos pueden persistir hasta 10 veces más de lo que se pensaba, lo que permite la formación de planetas en condiciones que antes se consideraban demasiado adversas para este proceso.

El cúmulo estelar NGC 346, ubicado en la Pequeña Nube de Magallanes, fue estudiado por el telescopio Webb debido a su similitud con las condiciones del universo temprano. En este cúmulo, se descubrió que los discos protoplanetarios no solo sobreviven más tiempo, sino que también permiten que los planetas crezcan, incluso en un ambiente de baja metalicidad. Este hallazgo confirma que la formación planetaria puede ocurrir en condiciones que antes se consideraban poco prometedoras.

El telescopio Webb utilizó su instrumento NIRSpec para captar los espectros de las estrellas en el cúmulo NGC 346. El análisis espectral reveló que los discos siguen siendo activos y están en proceso de formar planetas, incluso después de 20-30 millones de años, mucho más tiempo de lo que se había estimado anteriormente. Estos discos continúan acumulando material, lo que los hace viables para la formación planetaria, validando así las observaciones previas realizadas por el telescopio Hubble.

Los espectros captados mostraron la presencia de dos componentes clave en los discos: hidrógeno molecular frío (H₂) e hidrógeno atómico caliente. Estas "huellas químicas" indican que los discos siguen siendo dinámicos y continúan acumulando material tanto para las estrellas como para los planetas en formación. Esta dinámica subraya la importancia de los discos en el proceso de creación planetaria.

Los científicos han propuesto dos posibles hipótesis para explicar por qué los discos protoplanetarios pueden durar más de lo que se pensaba. La primera sugiere que la presión de radiación de la estrella sobre el disco es menos eficiente en entornos con pocos metales, lo que permite que el disco permanezca más tiempo alrededor de la estrella. La segunda hipótesis señala que las nubes de gas de las que nacen las estrellas pueden ser más grandes en entornos pobres en metales, lo que da lugar a discos más masivos que necesitan más tiempo para disiparse.

Este hallazgo tiene repercusiones significativas para la astrofísica moderna. Sugiere que la formación de planetas es un proceso más flexible de lo que se pensaba, lo que amplía las posibilidades de dónde buscar planetas en el cosmos. Los planetas podrían formarse en lugares que antes se consideraban improductivos, lo que abre nuevas oportunidades de investigación. Además, este descubrimiento podría obligar a revisar los modelos teóricos sobre la evolución estelar y planetaria, e incluso afectar la estimación de cuántos planetas habitables podrían existir en el universo.

Este descubrimiento también plantea preguntas filosóficas interesantes sobre el universo. Refuerza la idea de que el universo está "diseñado" para la diversidad y evolución de sistemas complejos, como el nuestro. La capacidad de los discos protoplanetarios para sobrevivir y dar lugar a planetas sugiere un universo dinámico y flexible, lleno de posibilidades para la formación de sistemas planetarios complejos.

Este artículo se basa en el estudio de De Marchi, G., et al. (2024), *Protoplanetary Disks around Sun-like Stars Appear to Live Longer When the Metallicity is Low*, *The Astrophysical Journal, 977(214)*. DOI: 10.3847/1538-4357/ad7a63, y ha sido recogido por la revista *Muy Interesante*.