ASTRONOMÍA. Descubren cómo se formaron los planetas a partir de "gas y polvo"

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Las observaciones de ALMA revelan una espiral en el disco que gira alrededor de la joven estrella IM Lup.  T. Yoshida et al./ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

29 septiembre 2025.- Comprender cómo se forman los planetas en los discos de polvo y gas alrededor de los planetas recién nacidos es un trabajo en progreso. Solo recientemente los astrónomos han espiado planetas tallando anillos en los discos recogiendo material. Pero algunos discos tienen una estructura en espiral. ¿Es el resultado de interacciones gravitacionales en el disco mismo, antes de que se formen los planetas, o los planetas recién nacidos están deformando el disco en una espiral?

El descubrimiento de exoplanetas gigantes de órbita ancha ha desafiado nuestra comprensión convencional de la formación planetaria a través de la coagulación de granos de polvo y planetesimales y la subsiguiente acreción de gas del disco protoplanetario. Como mecanismo alternativo, se ha propuesto la formación directa in situ de planetas o núcleos planetarios por inestabilidad gravitacional (IG) en discos protoplanetarios. Sin embargo, aún falta evidencia observacional de IG en regiones donde se forman planetas de órbita ancha. Estudios teóricos predicen que la IG induce brazos espirales que se mueven a la velocidad kepleriana local en un disco

Un equipo de astrónomos dice que han resuelto este rompecabezas del huevo y la gallina utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una colección de 66 antenas parabólicas en lo alto de los Andes chilenos que pueden ver el polvo en los discos, pero no los planetas en sí. Si los brazos espirales se formaron en el disco espontáneamente, con el tiempo se enrollarían más apretados, como el resorte en un reloj de cuerda. Los brazos formados por planetas mantendrían su forma a medida que se mueven alrededor de la estrella naciente.

El equipo utilizó imágenes de archivo y nuevas tomadas durante 7 años de la joven estrella IM Lup para hacer un video stop-motion del disco espiral a su alrededor. El video muestra que la espiral se enrolla más a medida que gira, lo que, según el equipo en Nature Astronomy el 24 de septiembre, muestra que es un disco en la cúspide de la formación de planetas. "Cuando vi el resultado del análisis, la visualización dinámica de la espiral en movimiento, grité de emoción", dijo el líder del equipo, Tomohiro Yoshida, en un comunicado.

Fuente: Yoshida, T.C., Nomura, H., Doi, K. et al. Winding motion of spirals in a gravitationally unstable protoplanetary disk. Nat Astron (2025). https://doi.org/10.1038/s41550-025-02639-y