Sistema planetario Beta Pictoris alberga una 'cola de gato' nunca antes vista en el cosmos

Observaciones con el telescopio espacial Webb del joven sistema planetario Beta Pictoris han revelado una nueva estructura alargada nunca antes vista.

El equipo, dirigido por Isabel Rebollido del Centro de Astrobiología (CAB) de España, utilizó NIRCam (cámara de infrarrojo cercano) y MIRI (instrumento de infrarrojo medio) de Webb para investigar la composición de los discos de desechos principales y secundarios previamente detectados de Beta Pictoris. Los resultados superaron sus expectativas y revelaron una rama de polvo muy inclinada, con forma de cola de gato, que se extiende desde la parte suroeste del disco de escombros secundario.

"Beta Pictoris es el disco de desechos que lo tiene todo: tiene una estrella muy brillante y cercana que podemos estudiar muy bien, y un entorno circunestelar complejo con un disco multicomponente, exocometas y dos exoplanetas fotografiados", dijo Rebollido en un comunicado. "Si bien ha habido observaciones previas desde el suelo en este rango de longitud de onda, no tenían la sensibilidad y la resolución espacial que tenemos ahora con Webb, por lo que no detectaron esta característica".

Incluso con Webb, observar Beta Pictoris en el rango de longitud de onda correcto (en este caso, el infrarrojo medio) fue crucial para detectar la cola del gato, ya que solo aparecía en los datos MIRI. Los datos del infrarrojo medio de Webb también revelaron diferencias de temperatura entre los dos discos de Beta Pictoris, lo que probablemente se debe a diferencias en la composición.

"No esperábamos que Webb revelara que hay dos tipos diferentes de material alrededor de Beta Pictoris, pero MIRI nos mostró claramente que el material del disco secundario y la cola del gato es más caliente que el disco principal", dijo Christopher Stark, un co -autor del estudio en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA. "El polvo que forma el disco y la cola debe ser muy oscuro, por lo que no lo vemos fácilmente en longitudes de onda visibles, pero en el infrarrojo medio brilla".

Para explicar la temperatura más alta, el equipo dedujo que el polvo puede ser un "material refractario orgánico" altamente poroso, similar a la materia que se encuentra en las superficies de los cometas y asteroides de nuestro sistema solar.

Sin embargo, persiste una pregunta importante: ¿Qué podría explicar la forma de la cola del gato, una característica curva única a diferencia de lo que se ve en los discos alrededor de otras estrellas?

Evento ocurrido hace apenas un siglo

Rebollido y el equipo modelaron varios escenarios en un intento de emular la cola del gato y desentrañar sus orígenes. Aunque se requieren más investigaciones y pruebas, el equipo presenta una fuerte hipótesis de que la cola del gato es el resultado de un evento de producción de polvo que ocurrió hace apenas cien años.

"Algo sucede, como una colisión, y se produce una gran cantidad de polvo", dijo Marshall Perrin, coautor del estudio en el Space Telescope Science Institute. "Al principio, el polvo va en la misma dirección orbital que su fuente, pero luego también comienza a extenderse. La luz de la estrella empuja más rápidamente las partículas de polvo más pequeñas y esponjosas de la estrella, mientras que los granos más grandes no se mueven tanto, creando un largo zarcillo de polvo".

"La característica de la cola del gato es muy inusual y reproducir la curvatura con un modelo dinámico fue difícil", explicó Stark. "Nuestro modelo requiere polvo que pueda ser expulsado del sistema extremadamente rápido, lo que nuevamente sugiere que está hecho de material refractario orgánico".

El modelo preferido del equipo explica el ángulo agudo de la cola alejada del disco como una simple ilusión óptica. Nuestra perspectiva combinada con la forma curva de la cola crea el ángulo observado de la cola, mientras que, de hecho, el arco de material solo se aleja del disco con una inclinación de cinco grados. Teniendo en cuenta el brillo de la cola, el equipo estima que la cantidad de polvo dentro de la cola del gato es equivalente a un gran asteroide del cinturón principal extendido a lo largo de 15 000 millones de kilómetros.

Un evento reciente de producción de polvo dentro de los discos de escombros de Beta Pictoris también podría explicar una extensión asimétrica recientemente observada del disco interno inclinado, como se muestra en los datos MIRI y se ve solo en el lado opuesto a la cola. 

(Con información de Europa Press)