Discos protoplanetaris

Tal com comenta la revista Astronomia al seu número de l'abril 2018, «els discos protoplanetaris són fàbriques de planetes en acció». I segueix, «Poques àrees de l'astrofísica han progressat tant en tan poc temps. En pocs anys hem passat de només intuir la presència d'aquests discos, utilitzant mesures indirectes, a obtenir fotografies».

Segons la teoria vigent, les estrelles es formen al medi interestel·lar per contracció, degut a la força de la gravetat, del gas i la pols existents. Aquest material va formant grumolls que quan siguin prou grans donaran lloc a la protoestrella. Al nostre Sol, aquest procés de contracció o col·lapse gravitatori li va durar 10 milions d'anys. Durant aquest període el gas es va contraient i escalfant, però no es capaç de produir, encara, reaccions nuclears. La temperatura seria de 3.000ºC, la meitat del Sol, però emetria 700 vegades la quantitat d'energia solar.

Si durant aquesta etapa, arribés a rebre l'ona de xoc, originada per l'explosió d'una supernova, tots aquests terminis es podrien escurçar.

Els discos protoplanetaris són una conseqüència natural d'aquest procés. Segons les lleis de la física quan hi ha cossos en rotació al voltant d'un centre, cal mantenir el moment angular. Penseu en el patinador que gira amb els braços i una cama desplegats i de cop els tanca. Resultat: gira més de pressa sense haver fet gairebé res.

Però no tot el gas i pols al voltant de la protoestrella cau atrapat per la gravetat. Una part es queda donant voltes a l'exterior, on l'atracció de la gravetat és menor. Aquí es formaran els discos protoplanetaris i, a la llarga, els planetes. O sigui la matèria exterior roman allà mateix, per la força centrípeta, i, al temps, va agafant velocitat.

Qui primer va proposar aquesta solució per la formació d'un sistema planetari va ser el filòsof alemany Immanuel Kant (1724-1804) l'any 1755 a la seva obra Història general de la natura i teoria del cel.

En aquesta zona exterior també es van formant grumolls, que amb les voltes aniran creixent i netejant el lloc per on passen. formaran la seva òrbita i la deixaran ben neta. Una de les condicions per ser acceptat com planeta és que sigui l'únic objecte a la seva òrbita.

Els primers discos que es van poder observar van ser amb la càmera de camp ampli del telescopi Hubble, la WFPC2, l'agost de 1991 a la zona de la nebulosa d'Orió (C.R. O'Dell - Rice University). El novembre de 1995 es va aconseguir millorar la qualitat de les fotos per (McCaughrean & O’Dell 1995). Ara ja hem aconseguit imatges molt més bones amb els nous telescopis d'Atacama, amb els VLT de 8,2 m de mirall i una càmera Sphere instal·lat el 2014 a Cerro Paranal (ESO) (Stolker et al.).

Aquests 4 VLT observen en el visible i l'infrarroig i ens donen una anàlisi de la superfície de la pols. Ara bé, per entrar a les regions internes calen altres aparells, els radiotelescopis com els d'ALMA a Atacama (Xile) o IRAM a Granada.

Publicat a la revista "Els Colors del Pla de l'Estany" en el seu nº 233 del maig de 2019