16.07.2025 - 17:00
|
Actualització: 16.07.2025 - 17:43
Un equip d’astrònoms ha detectat, per primera volta, el moment just que es formen planetes al voltant d’una estrella que no és el Sol. Un procés fonamental a la galàxia, però fins ara invisible, i que s’ha aconseguit de capturar gràcies a dues eines punteres de l’astronomia actual: el Telescopi Espacial James Webb i el conjunt de radiotelescopis ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), al desert d’Atacama, al nord de Xile.
El descobriment s’ha fet al voltant de HOPS-315, una estrella jove situada a uns 1.300 anys llum de la Terra, que es pot considerar un anàleg del Sol en les primeres fases de la seva vida. L’estudi, publicat a la revista científica Nature, mostra per primera vegada el moment precís en què comencen a condensar-se les primeres partícules sòlides dins el disc protoplanetari d’una estrella: minerals calents que tot just comencen el procés de solidificació i que, amb el pas del temps, poden acabar formant planetes.
“Per primera vegada, hem identificat el moment més primerenc en què comença la formació de planetes al voltant d’una estrella diferent del nostre Sol”, diu Melissa McClure, professora de la Universitat de Leiden (Països Baixos) i autora principal del treball. La descoberta obre una nova finestra d’observació directa al passat remot del nostre propi sistema solar i permet d’estudiar de manera comparativa com podrien haver nascut els primers planetes que l’integren.
Una imatge d’un sistema solar nadó
Al voltant d’estrelles joves com HOPS-315 és habitual detectar-hi discos de gas i pols, anomenats discos protoplanetaris, que són el bressol on neixen els planetes. Fins ara, la comunitat astronòmica ja havia detectat alguns d’aquests discos en planetes joves i massius, semblants a Júpiter. Però els primers components sòlids, coneguts com a planetesimals, s’han de formar molt abans, en fases encara més primerenques de l’evolució del disc.
“Estem veient un sistema que s’assembla a com devia ser el nostre sistema solar quan tot just començava a formar-se”, explica Merel van ’t Hoff, professora de la Universitat de Purdue (Estats Units) i co-autora de l’estudi. El descobriment permet de tenir, per primera vegada, una imatge clara d’aquesta etapa tan primerenca.
La manera com es formen els planetes passa primer per la condensació de minerals a temperatures extremament altes dins el disc que envolta l’estrella. En el cas del sistema solar, sabem que aquests primers sòlids van aparèixer prop de la zona on actualment hi ha la Terra, i la seva empremta s’ha conservat dins els meteorits antics.
Aquests meteorits contenen una gran concentració de minerals cristal·lins amb monòxid de silici (SiO), formats a temperatures molt altes. A mesura que aquests cristalls es condensen i creixen, formen conglomerats més grans, que acaben donant lloc als planetesimals. Aquests, per acumulació de massa, poden evolucionar cap a planetes com la Terra o bé cap als nuclis de planetes gegants com Júpiter.
Ara, gràcies a les observacions del telescopi James Webb i del conjunt ALMA, els investigadors han detectat aquest mateix procés de condensació al voltant de la protoestrella HOPS-315. Han observat la presència de monòxid de silici tant en estat gasós com en forma de minerals cristal·lins, cosa que indica que el procés de solidificació tot just comença.
“Mai no s’havia vist aquest procés en un disc protoplanetari, ni en cap altre lloc fora del nostre sistema solar”, afirma Edwin Bergin, co-autor de l’estudi i professor de la Universitat de Michigan (Estats Units).
Una detecció conjunta de JWST i ALMA
Els primers indicis d’aquests minerals es van captar amb el telescopi espacial James Webb, una missió conjunta de les agències espacials dels Estats Units, Europa i el Canadà. Però calia determinar amb precisió d’on venien exactament aquests senyals químics. Per fer-ho, l’equip científic va observar el sistema amb ALMA, un dels telescopis més sensibles del món per detectar emissions en l’espectre mil·limètric i submil·limètric.
Amb aquestes dades, van poder determinar que la regió on es detectaven els senyals era molt petita i corresponia a una zona del disc equivalent a la del cinturó d’asteroides del sistema solar. “Estem veient aquests minerals en aquest sistema extrasolar en el mateix lloc on els veiem als asteroides del sistema solar”, explica Logan Francis, investigador postdoctoral a la Universitat de Leiden i coautor del treball.
Aquesta coincidència reforça encara més el valor de HOPS-315 com a anàleg del nostre sistema solar en les primeres etapes de formació i converteix el seu disc en un laboratori natural per estudiar com es formen els planetes en altres sistemes.
Una oportunitat per comprendre el nostre origen
Segons que destaca Merel van ’t Hoff, aquest sistema és un dels millors que es coneixen per investigar alguns dels processos que van tenir lloc en l’origen del sistema solar. No tan sols per la seva similitud, sinó també perquè la tecnologia actual permet observar-lo amb un nivell de detall impensable fa tan sols una dècada.
Elizabeth Humphreys, astrònoma de l’Observatori Europeu Austral (ESO) i directora del Programa Europeu d’ALMA –tot i que no ha participat directament en l’estudi–, es mostra molt impressionada pels resultats: “Aquest estudi revela una etapa molt primerenca de la formació de planetes. Suggereix que HOPS-315 es pot fer servir per comprendre com es va formar el nostre propi sistema solar. Aquest resultat posa en relleu la força combinada del James Webb i d’ALMA per explorar discos protoplanetaris.”
