Investigadores del IEA UDP resuelven misterio clave sobre la formación de planetas tras una década de investigación
El estudio, liderado por el proyecto ODISEA (Ophiuchus DIsk Survey Employing ALMA) del Instituto de Estudios Astrofísicos de la Universidad Diego Portales, demuestra que estructuras observadas en discos protoplanetarios son causadas por planetas en formación.
07 / 05 / 2025
Tras diez años de trabajo colaborativo y multidisciplinario, astrónomos del Instituto de Estudios Astrofísicos (IEA) de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad Diego Portales, en conjunto con científicos de Argentina y otros países, han logrado resolver uno de los mayores enigmas de la ciencia planetaria reciente: el origen de surcos y anillos detectados en discos de gas y polvo alrededor de estrellas jóvenes.
Este avance, que se desarrolló en el marco del Núcleo Milenio de Planetas Jóvenes y sus Lunas (YEMS), que agrupa a cuatro universidades chilenas (UDP, USACH, PUC y UDEC) y es dirigido por la investigadora del IEA, Alice Zurlo; forma parte del proyecto astronómico ODISEA (Ophiuchus DIsk Survey Employing ALMA), liderado por el académico Lucas Cieza, y ha sido publicado en la prestigiosa revista internacional The Astrophysical Journal Letters.
“Los resultados son la culminación de diez años de trabajo observacional y teórico liderado desde Chile y Argentina. Las similitudes entre los modelos y las observaciones hablan por sí solas y dejan pocas dudas sobre el origen planetario de los surcos y anillos presentes en la mayoría de los discos”, explica el investigador del Instituto de Estudios Astrofísicos UDP, Lucas Cieza.
Los científicos observaron durante años una región del cielo conocida como la nube molecular de Ofiuco, considerada un “laboratorio natural” para estudiar el proceso de formación planetaria. Esta nube molecular contiene cientos de discos protoplanetarios, análogos a la nebulosa solar que dio origen a nuestro propio sistema planetario hace 4.500 millones de años.
El primer paso de ODISEA fue observar con el telescopio ALMA la totalidad de los discos de Ofiuco, en forma rápida, para identificar los objetos más interesantes que podrían luego ser estudiados a “alta resolución”. En paralelo, las primeras observaciones detalladas de ALMA de discos protoplanetarios revelaron que estos contienen intrincadas estructuras de surcos y anillos, consistentes con planetas en formación. La gran sorpresa fue que estos surcos se encuentran demasiado alejados de sus estrellas y en objetos demasiados jóvenes, contradiciendo marcadamente las actuales teorías de formación planetaria. Debido a la enorme discrepancia entre las observaciones y la teoría, el origen de estas estructuras fue considerado por mucho tiempo uno de los mayores misterios de las ciencias planetarias.
Durante años, los astrónomos de la comunidad internacional han explorado diversas explicaciones alternativas para las estructuras observadas, incluyendo inestabilidades complejas y efectos magnéticos y químicos. Aun así, las opiniones en el campo permanecieron divididas y muchos grupos de investigación continuaron estudiando el escenario de formación planetaria como origen de los anillos y surcos observados por ALMA.
En 2021, el equipo de ODISEA propuso una secuencia evolutiva para explicar la diversidad de estas estructuras en el contexto de la formación de planetas gigantes y las subsiguientes interacciones entre los planetas recién formados y el polvo de los discos. Sin embargo, esa teoría requería pruebas físicas más concretas. Fue entonces cuando, gracias a la colaboración con expertos del Instituto de Astrofísica de La Plata (Argentina) y de la Universidad de Santiago de Chile, se logró desarrollar modelos numéricos que confirmaron la hipótesis inicial. “Esta confirmación también nos permite utilizar estas estructuras para detectar una gran población de planetas que no es posible identificar con métodos más tradicionales”, profundiza el profesor Cieza.
La confirmación numérica de la secuencia evolutiva propuesta por ODISEA fue recientemente publicada por la revista internacional The Astrophysical Journal Letters. Esta publicación fue acompañada por un comunicado de prensa internacional de parte del observatorio ALMA, dando cuenta de la contundencia de la nueva evidencia presentada.
Aunque el origen de los anillos y surcos ha sido aclarado, quedan nuevas preguntas por resolver, especialmente sobre la sorprendente rapidez con la que se forman los planetas. “Es evidente que la ODISEA aún continúa y esperamos que nuestro equipo pueda seguir haciendo contribuciones significativas a la astrofísica internacional”, concluye el académico de la UDP.
Accede a la investigación completa en el siguiente enlace: