Estas observaciones representan la primera vez que se obtiene una imagen del disco conocido hasta ahora en estas longitudes de onda infrarrojas. También proporcionan pistas sobre la composición del disco.
El sistema estelar en cuestión, AU Microscopii o AU Mic, se encuentra a 32 años-luz de distancia, en la constelación austral de Microscopium. Tiene aproximadamente 23 millones de años, lo que significa que la formación de planetas ha terminado, ya que ese proceso suele durar menos de 10 millones de años. La estrella tiene dos planetas conocidos, descubiertos por otros telescopios. El disco de escombros polvorientos que queda es el resultado de colisiones entre planetesimales sobrantes, un equivalente más masivo del polvo de nuestro sistema solar que crea un fenómeno conocido como luz zodiacal.
«Un disco de escombros se repone continuamente por colisiones de planetesimales. Al estudiarlo, obtenemos una ventana única a la historia dinámica reciente de este sistema», afirma en un comunicado Kellen Lawson, del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA, autor principal del estudio y miembro del equipo de investigación que estudió AU Mic.
«Este sistema es uno de los pocos ejemplos de una estrella joven, con exoplanetas conocidos y un disco de escombros que está lo suficientemente cerca y es lo suficientemente brillante como para estudiarlo de forma holística utilizando los instrumentos excepcionalmente potentes de Webb», dijo Josh Schlieder, del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, investigador principal del programa de observación y coautor del estudio. El equipo utilizó la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) de Webb para estudiar AU Mic. Con la ayuda del coronógrafo de la NIRCam, que bloquea la intensa luz de la estrella central, pudieron estudiar la región muy cercana a la estrella. Las imágenes de NIRCam permitieron a los investigadores rastrear el disco tan cerca de la estrella como 5 unidades astronómicas, el equivalente a la órbita de Júpiter en nuestro sistema solar. «Nuestro primer vistazo a los datos superó con creces nuestras expectativas. Eran más detallados de lo que esperábamos. Era más brillante de lo que esperábamos. Detectamos el disco más cerca de lo que esperábamos. Esperamos que, a medida que profundicemos, haya más sorpresas que no habíamos previsto», declaró Schlieder.
El programa de observación obtuvo imágenes en longitudes de onda de 3,56 y 4,44 micras. El equipo descubrió que el disco era más brillante en la longitud de onda más corta, o «más azul», lo que probablemente significa que contiene una gran cantidad de polvo fino que es más eficiente en la dispersión de longitudes de onda más cortas de la luz. Este hallazgo concuerda con los resultados de estudios anteriores, según los cuales la presión de la radiación de AU Mic -a diferencia de la de estrellas más masivas- no sería lo suficientemente fuerte como para expulsar polvo fino del disco.
Aunque detectar el disco es importante, el objetivo último del equipo es buscar planetas gigantes en órbitas amplias, similares a Júpiter, Saturno o los gigantes de hielo de nuestro sistema solar. Este tipo de mundos son muy difíciles de detectar alrededor de estrellas lejanas utilizando los métodos de tránsito o de velocidad radial. «Es la primera vez que tenemos sensibilidad para observar directamente planetas con órbitas amplias y una masa significativamente inferior a la de Júpiter y Saturno. Se trata realmente de un territorio nuevo e inexplorado en términos de imágenes directas alrededor de estrellas de baja masa», explicó Lawson. Estos resultados se presentaron en la 241ª reunión de la Sociedad Astronómica Americana (AAS).
