Las Voces de Ingenierías: Formaciones Planetarias en HL Tau
08/10/2021
Autor: Alejandro Hernández Zamora
Foto: Estudiante de Ingeniería Mecatrónica y Asistente al Verano de Investigación en Astrofísica INAOE 2021

Alguna vez te has preguntado ¿cómo se formó nuestro planeta? Esta pregunta se está tratando de resolver en las instalaciones del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE). La pregunta que nos inquieta se relaciona con la Astrofísica. Esta disciplina se ha estudiado desde la antigüedad, sin embargo, el avance de la tecnología y el desarrollo de mejores equipos de investigación, como los grandes observatorios que usa el INAOE, han contribuidos al descubrimiento de nuevos fenómenos. Dentro de estos hallazgos se encuentra el descubrimiento de formaciones planetarias como lo es HL Tau.

Primero que nada, recordemos que una formación planetaria es un sistema planetario en proceso de formación. Así, la formación cuenta con una estrella en su centro que, después de nacer y en un proceso de “crecimiento,” forma una nube de polvo y otros materiales que se encuentran a altas temperaturas. Mientras transcurre el tiempo y termina de formarse la estrella, ocurre un fenómeno que provoca que la nube de polvo comience a disiparse y forme un disco alrededor de la estrella. Durante este proceso, el polvo comienza a asentarse en el plano medio de la estrella y a emigrar hacia ella. En el proceso de migración, el polvo crece y genera granos cada vez más voluminosos.

Muchas Teorías de las Formas afirman que los granos de polvo crecen a través de las colisiones entre ellos hasta formar protoplanetas, los cuales tienen un tamaño similar a la tierra o son más grandes. Aunque es sencillo de explicar cómo se forma un planeta, para llegar a estas conclusiones se han utilizado grandes telescopios como es el ALMA. Este radiotelescopio, ubicado en Chile, descubrió la formación planetaria HL Tau, un sistema protoplanetario que se calcula tiene alrededor de un millón de años. Sorprende que, a su corta edad, tiene un desarrollo mayor a sistemas protoplanetarios con mayor edad como es el HL Hydrae. Este último tiene alrededor de 10 millones de años y solo se ha encontrado un planeta en el, a diferencia de HL Tau.

Se estima que HL Tau posee tres planetas en proceso de formación, lo cual se puede ver en el número de anillos que presentan las formaciones planetarias en sus discos de polvo y gas. Estos y otros datos obtenidos con los telescopios se procesan y modelan por medio de software especializado. Por ejemplo, Phantom es un simulador de modelos numéricos que permite visualizaciones 3D para crear representaciones del sistema planetario y recrear los fenómenos tanto internos como externos que afectan al polvo y el gas. Es decir, los modelos matemáticos ayudan a descubrir cómo es que un sistema se desarrolla y por qué uno se desarrolla a mayor velocidad que el otro. Estos y muchos otros estudios se han realizados gracias a la supercomputadora del Laboratorio Nacional de Supercómputo del Sureste. A partir de ellos, los investigadores han logrado generar teorías para resolver las dudas acerca de cómo es que nuestro sistema solar fue creado y qué es lo que le espera en el futuro.

Por lo tanto, los siguientes proyectos del Grupo de Discos Protoplanetarios (junto con los doctores Marco A. Perez Rivera y Manuel Zamora Aviles del INAOE) están a la espera de quienes deseen vivir la experiencia de ser investigador. A través de programas que el INAOE oferta, como el Verano de Investigación en Astrofísica, es posible conocer más sobre los misterios que rodean al universo.