A 63 años-luz de la Tierra, hay una extraña estructura que ha desconcertado a los astrónomos durante los últimos dos años. Apodada la «Cola de Gato», esta estructura oscura de origen violento se extiende a lo largo de un espacio aproximadamente mil veces mayor que la distancia entre la Tierra y el Sol.
Esta llamativa estructura fue descubierta junto a un disco protoplanetario alrededor de la estrella Beta Pictoris. El sistema solar de Beta Pictoris es mucho más joven que el nuestro. Tiene solo unos pocos millones de años, mientras que la edad del nuestro es de unos 4600 millones de años.
Con sus planetas organizados en órbitas diferenciadas y estables alrededor del Sol y los restos rocosos que sobraron relegados a cinturones de asteroides específicos, nuestro sistema solar, tal como lo conocemos hoy, parece contradecir su caótico y violento nacimiento hace 4.600 millones de años: un disco de gas y polvo girando alrededor del joven Sol, con rocas espaciales chocando entre sí y destruyéndose mutuamente, mientras que solo unas pocas sobrevivieron a la agitación cósmica, acumularon más masa y finalmente se convirtieron en planetas. Para obtener pistas sobre cómo era nuestro sistema solar en su infancia, los astrónomos recurren a observar sistemas solares que se hallan en la infancia de su proceso de formación, como por ejemplo el de Beta Pictoris, del que se cree que se encuentra en las etapas finales de su proceso de formación planetaria y que todavía cuenta con un disco protoplanetario.
Ahora, por primera vez, unos astrónomos han captado detalles de la Cola de Gato en luz visible, utilizando el telescopio espacial Hubble, de la NASA y la ESA, respectivamente las agencias espaciales estadounidense y europea.
El equipo que lo ha logrado lo encabeza Arin M. Avsar, del Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona en Estados Unidos.
La combinación de las imágenes nuevas con las anteriores que se remontan hasta más de 14 años atrás ha permitido obtener nuevos conocimientos sobre la ubicación y la naturaleza de esa curiosa estructura y más evidencias de su violento origen.
Ahora todo apunta a que esta vasta nube de polvo, que tanto destaca respecto del disco protoplanetario del sistema de Beta Pictoris, es la consecuencia de una colisión entre dos o más cuerpos del tamaño de Plutón que se aniquilaron mutuamente con una violencia tremenda, dando como resultado esta “cola de gato” de granitos de polvo con tamaños mayormente microscópicos.
Curiosamente, esta estructura alargada solo se había observado antes, en luz infrarroja, mediante el telescopio espacial James Webb, de las agencias espaciales estadounidense, europea y canadiense. En longitudes de onda más cortas, no se detectaba, algo que ha venido intrigando a la comunidad científica hasta ahora.
“Creemos que la Cola de Gato ha pasado desapercibida en las observaciones mediante luz visible hasta ahora debido a su composición”, explica Avsar. “Está formada casi en su totalidad por lo que denominamos material orgánico refractario, compuesto mayoritariamente por carbono. Estas largas cadenas de átomos de carbono absorben la luz visible, por lo que son prácticamente negras”.
Además, las nuevas observaciones confirman que esta vasta nube está compuesta, en su mayor parte, por granos de polvo del tamaño de una micra, los cuales son, a su vez, extremadamente porosos. La existencia de granos de polvo tan pequeños y al mismo tiempo tan porosos ha venido intrigando a la comunidad científica. De hecho, este enigma fue uno de los motivos principales por los que el equipo de Avsar decidió estudiar a fondo la Cola de Gato.
La investigación ha conducido a una explicación convincente para la peculiar naturaleza de ese polvo. “Es posible que las velocidades alcanzadas durante las colisiones fueran tan elevadas que los granos de carbono se vaporizaran, transformándose en gas, y luego se condensaran de nuevo al enfriarse; de este modo pudieron adquirir esa gran porosidad”, explica Kevin Wagner, del Observatorio Steward de la Universidad de Arizona y coautor del estudio.
Al combinar las observaciones hechas mediante el telescopio Hubble con las realizadas en la banda infrarroja por el telescopio James Webb, y con la ayuda de sofisticadas simulaciones informáticas, el equipo logró determinar la estructura tridimensional de la Cola de Gato, deduciendo de ella los parámetros principales del choque o choques.
El equipo de Avsar también ha identificado un nuevo elemento en el halo de polvo que rodea a Beta Pictoris: una extraña deformación que, según los investigadores, probablemente se deba a la interacción del disco con uno de los tres planetas recién formados del sistema: Beta Pictoris b, un planeta gigante gaseoso con una masa aproximadamente diez veces superior a la de Júpiter.
El estudio se titula “Deep HST/STIS Coronagraphic Imaging of the β Pictoris Debris Disk: On the Scattered Light Component of the Cat’s Tail”. Y se ha publicado en la revista académica The Astrophysical Journal Letters.
