A 450 años luz de la Tierra, una estrella joven llamada HL Tauri brilla en el centro de un sistema de anillos concéntricos hechos de gas y polvo, y está produciendo planetas, uno por cada espacio en el anillo. Su descubrimiento ha sacudido hasta la médula las teorías sobre el origen de nuestro sistema solar. Mayer Humi, científico del Instituto Politécnico de Worcester, cree que proporciona un objetivo de estudio adecuado para las teorías sobre los anillos protoplanetarios alrededor de las estrellas. La investigación se ha publicado en el Journal of Mathematical Physics.
HL Tauri se encuentra en la constelación de Tauro y despertó el interés en la conjetura de Pierre-Simon Laplace de 1796 de que las nubes celestes de gas y polvo alrededor de nuevas estrellas se condensan para formar anillos y luego planetas. Una emocionante imagen de HL Tauri capturada en 2014 por Atacama Large Millimeter Array es la primera vez que los anillos planetarios han sido fotografiados con un detalle tan nítido, una confirmación observacional de la conjetura de Laplace.
«Podemos observar muchas nubes de gas en el universo que pueden evolucionar hacia un sistema solar«, afirma Humi. «Los datos de observación recientes muestran que los sistemas solares son abundantes en el universo, y algunos de ellos podrían albergar diferentes tipos de vida«.
Humi, al igual que algunos de los más grandes astrónomos de la historia, se preguntó sobre la creación de los sistemas solares y su evolución en el universo. ¿Cómo se forman y qué trayectoria seguirán en el futuro? «La cuestión básica era y es cómo una nube primordial de gas puede evolucionar bajo su propia gravitación para crear un sistema solar«, comenta Humi.
Humi utiliza las ecuaciones de Euler-Poisson, que describen la evolución de las nubes de gas, y las reduce de seis a tres ecuaciones modelo para aplicarlas a las nubes de gas giratorias axisimétricas. En el artículo, Humi considera que el fluido en la nube de gas primordial es un flujo de fluido estratificado e incompresible y deriva soluciones dependientes del tiempo para estudiar la evolución de los patrones de densidad y las oscilaciones en la nube.
El trabajo de Humi muestra que, con el conjunto adecuado de circunstancias, los anillos podrían formarse a partir de la nube de polvo y gas, y da crédito a la hipótesis de Laplace que data de 1796, según la cual nuestro sistema solar se formó a partir de una nube similar de polvo y gas alrededor del sol.
«Pude presentar tres soluciones analíticas que demuestran que se pueden formar anillos, información que no se puede obtener del sistema original de ecuaciones«, asegura Humi. «El verdadero desafío es demostrar que los anillos pueden evolucionar más para crear los planetas«.
Fuente: Journal of Mathematical Physics.
