Con la ayuda del radiotelescopio ALMA, un grupo de investigadores ha logrado entender mejor la historia del sistema Fomalhaut gracias a su anillo deformado. Algo que ofrece nuevas pistas sobre la estructura de este disco de restos que rodea a una de las estrellas más brillantes y estudiadas del vecindario del Sistema Solar…
El anillo deformado de Fomalhaut y su convulso pasado
Gracias a ALMA, los investigadores han logrado obtener las imágenes de mayor resolución hasta la fecha de Fomalhaut y su anillo deformado. Este anillo es, en realidad, un disco de restos, que está compuesto por polvo y objetos rocosos. Es similar al cinturón de asteroides, del Sistema Solar pero mucho más grande. Además, es un disco elíptico en lugar de circular. Algo que ha llamado la atención durante casi dos décadas. El equipo ha publicado dos estudios donde analizan las observaciones que han llevado a cabo y han descubierto muchos datos interesantes.
Por ejemplo, el disco de Fomalhaut no solo está deformado. El grado de deformación varía con la distancia a la estrella. A diferencia de modelos anteriores, que suponían una excentricidad (o deformación) fija, el nuevo modelo muestra que la forma del disco se estira o se vuelve más circular según la distancia a la que ese fragmento esté de Fomalhaut. Esta configuración se conoce como un gradiente negativo de excentricidad. Las observaciones muestran, por primera vez, que la excentricidad del disco no es constante, como se creía.
Esa excentricidad disminuye con la distancia. Es algo que no se había demostrado de manera concluyente, hasta ahora, en ningún disco de restos. Gracias a las imágenes de alta resolución de ALMA, el equipo ha podido desarrollar un nuevo modelo y utilizarlo con los datos. Este modelo incluye el radio del disco, su ancho y asimetrías. Es capaz de alterar la excentricidad del disco en función de la distancia a la estrella en cada punto. El escenario que mejor encaja apunta a una caída pronunciada de la excentricidad con la distancia.
El curioso comportamiento del disco de restos
Es algo que predicen las teorías sobre cómo los planetas pueden moldear los discos de restos. Algo que hasta ahora no se había podido observar fuera del campo teórico. Gracias a ALMA, por fin se tiene un ejemplo real en el universo. Este gradiente negativo ofrece pistas sobre posibles planetas ocultos. Mundos que, por ahora, no han sido vistos por la comunidad científica y que estarían orbitando alrededor de Fomalhaut. El nuevo modelo, de hecho, sugiere la existencia de un planeta masivo que orbita en el interior del disco de restos.
Es más, ese planeta podría ser el responsable de haber creado el perfil de excentricidad del disco. Algo que hubiera sucedido en las primeras etapas de la historia del sistema. La forma atípica del disco de restos podría haber surgido durante la juventud del sistema, durante la fase del disco protoplanetario. Además, esa forma se habría mantenido durante más de 400 millones de años, gracias a la interacción gravitacional constante de ese planeta. En el segundo estudio, el equipo analiza la posibilidad de que la excentricidad del disco fuese fija según la distancia.
En este sentido, explican que se esperaba observar un cambio en el brillo del disco entre los datos de ALMA (y otros recogidos previamente por el telescopio James Webb). Concretamente, se esperaba ver una variación entre el brillo de las regiones más cercanas a la estrella y las más lejanas. Pero los cambios que se han medido en el brillo del disco, y el ancho de la estructura, es algo que no se podía explicar satisfactoriamente con los modelos viejos. Dicho de otra manera, no era posible encontrar ningún modelo satisfactorio.
Un nuevo modelo para estudiar el anillo deformado de Fomalhaut… y mucho por hacer
Dicho de otra manera, los investigadores explican que no había ningún modelo, con una excentricidad fija (en lugar de cambiar según la distancia a la estrella) que pudiese explicar estas peculiaridades en el disco deformado de Fomalhaut. Al comparar los modelos viejos y nuevos, ahora pueden entender mejor cómo es el disco. También pueden reconstruir la historia y el estado actual del sistema. Los investigadores esperan que este modelo se ponga a prueba en el futuro con la ayuda de más observaciones del radiotelescopio ALMA.
Esas observaciones ya están aprobadas, así que es cuestión de tiempo. Los investigadores esperan obtener nuevas pistas sobre el posible planeta. La novedad más interesante, al margen de las particularidades del disco de restos que tiene la estrella a su alrededor, es que apunta a que podría haber un exoplaneta real. De hecho, no se asegura categóricamente que exista un planeta en el disco, pero hay pistas muy robustas para pensar que es así. Hasta hace no mucho tiempo, se pensaba que Fomalhaut tenía un exoplaneta confirmado.
Sin embargo, con el tiempo, se entendió que se trataba de un fenómeno transitorio que se observó en el momento preciso para que pareciese ser un planeta. Esa es la historia de Fomalhaut b. Pero puede que en un futuro no muy lejano se confirme un exoplaneta alrededor de la estrella. Si fuese así, recibirá de nuevo la designación de Fomalhaut b. No hay que olvidar que, a fin de cuentas, la letra b indica el primer exoplaneta descubierto en un sistema. Está claro que quedan muchas cosas por comprender en este sistema…
Estudio
Los estudios son:
J. Lovell, E. Lynch, J. Chittidi et al.; «ALMA Reveals an Eccentricity Gradient in the Fomalhaut Debris Disk». Publicado en la revista The Astrophysical Journal el 4 de septiembre de 2025. Puede consultarse en este enlace.
J. Chittidi, M. MacGregor, J. Lovell et al.; «High Resolution ALMA Data of the Fomalhaut Debris Disk Confirms Apsidal Width Variation». Publicado en la revista The Astrophysical Journal el 4 de septiembre de 2025. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: Phys
