La fuente que se apaga: evolución de los vientos en discos protoplanetarios según JWST ✛
Setenta y dos discos protoplanetarios — capullos giratorios de gas y polvo, repletos de polvo cósmico y gas — quedaron bajo la mira del instrumento MIRI a bordo del JWST. En la mayoría, chorros emergen al espacio: densas estructuras cónicas y finos chorros de alta velocidad. Brotan como fuentes. Este proceso no es aleatorio. Se lleva el exceso de momento angular, sin el cual la materia no caería hacia la estrella. El nacimiento de futuros exoplanetas depende directamente de cuánto tiempo y con qué fuerza funcione esa fuente.
Con la edad, el aspecto de la fuente cambia drásticamente. Mientras la acreción es rápida (más de 10⁻⁸ masas solares por año), alrededor del 80% de los discos expulsan densos vientos moleculares y jets veloces. Los átomos de neón se aceleran en ellos a velocidades superiores a 30 km/s, lo que se registra de manera fiable mediante el desplazamiento Doppler. Cuando el flujo de materia hacia la estrella se debilita, el panorama se vuelve completamente diferente: los densos conos moleculares desaparecen y solo queda un tenue viento atómico. Los vientos también frenan la migración planetaria, evitando que los planetas caigan hacia la estrella. Esta transición de una fuente turbulenta a una evaporación tranquila se ha rastreado estadísticamente por primera vez.
La evolución de la fuente molecular a la evaporación atómica encaja perfectamente en la física del plasma descrita por las Ecuaciones de Maxwell. En las etapas tempranas, los densos capullos de gas blindan la radiación dura de la estrella, y los chorros son sostenidos por campos magnéticos. Cuando la acreción se desvanece y el blindaje disminuye, los rayos X y la radiación ultravioleta irrumpen hacia afuera y desencadenan la fotoevaporación: el gas es arrastrado por la luz. Este proceso genera los vientos atómicos, que erosionan gradualmente el disco. La fuente cósmica primero hierve con chorros densos y luego pasa a una evaporación casi imperceptible, dejando tras de sí un sistema planetario listo.
Las mediciones futuras permitirán estimar cuánta masa arrastran los vientos en cada etapa y comparar esas pérdidas con la teoría. Esto permitirá leer la historia completa de las fuentes que se apagan alrededor de las estrellas jóvenes —focos de formación estelar— y el nacimiento de mundos como el nuestro.
En 2 discos, IRAS 04385 y WSB 52, tanto el chorro como el viento molecular resultaron ser «rojos», es decir, alejándose de nosotros. Esto apunta a una asimetría intrínseca en el lanzamiento, solo posible en modelos de magnetohidrodinámica no ideal, donde el efecto Hall crea una unilateralidad.