Los astrónomos han encontrado anillos y cavidades en algunos de los discos protoplanetarios más compactos observados hasta ahora. El descubrimiento sugiere que los procesos relacionados con el nacimiento de planetas podrían desarrollarse mucho más cerca de sus estrellas de lo que las observaciones anteriores permitían comprobar.
Durante años, los astrónomos han observado enormes discos de gas y polvo alrededor de estrellas jóvenes, buscando pistas sobre cómo nacen los planetas. Sin embargo, los discos más pequeños parecían tener una característica desconcertante: apenas mostraban las estructuras que suelen relacionarse con la formación planetaria.
Ahora, una investigación publicada este 14 de octubre de 2026 en The Astrophysical Journal Letters ha encontrado una posible explicación. Esas estructuras podrían haber estado presentes todo el tiempo, pero los telescopios no tenían suficiente resolución para distinguirlas.
Utilizando el radiotelescopio ALMA, en Chile, un equipo internacional ha identificado anillos, separaciones y cavidades en discos protoplanetarios extremadamente compactos, algunos de apenas unas pocas unidades astronómicas de radio.
El descubrimiento abre una nueva posibilidad: investigar directamente las regiones donde podrían estar formándose muchos de los planetas que posteriormente orbitan cerca de sus estrellas.
Un problema que llevaba años desconcertando a los astrónomos
Los planetas nacen a partir del material que rodea a las estrellas durante sus primeras etapas de evolución.
Ese material forma un disco compuesto principalmente por gas y pequeñas partículas sólidas. Con el tiempo, parte del polvo puede concentrarse, crecer y participar en la formación de cuerpos cada vez mayores, hasta dar lugar a planetas.
Las observaciones de ALMA han mostrado que muchos discos protoplanetarios presentan estructuras características: anillos de polvo separados por regiones con menor cantidad de material.
Estas diferencias pueden producirse por distintos procesos físicos. Una posibilidad especialmente interesante es la interacción gravitatoria de planetas jóvenes con el disco que los rodea.
Sin embargo, existía una dificultad.
La mayoría de las estructuras claramente identificadas se encontraban en discos grandes y relativamente brillantes. Los discos pequeños, por el contrario, parecían mucho más uniformes.
¿Significaba esto que los sistemas compactos evolucionaban de otra manera?
¿O simplemente sus estructuras eran demasiado pequeñas para ser detectadas?
Responder a estas preguntas fue el objetivo de la investigación dirigida por Pietro Curone, de la Universidad de Chile y el Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA).
ALMA encuentra estructuras ocultas en cuatro de once discos
Para investigar el problema, los científicos seleccionaron 11 discos protoplanetarios extremadamente compactos situados en la región de formación estelar de Lupus.
El equipo utilizó ALMA, el conjunto de radiotelescopios instalado en el desierto de Atacama, empleando una configuración que permite alcanzar una resolución angular excepcional.
Las observaciones se realizaron a una longitud de onda aproximada de 0,9 milímetros, especialmente útil para estudiar la emisión térmica del polvo presente en estos discos.
La resolución alcanzada fue de aproximadamente 0,02 segundos de arco, equivalente a distinguir estructuras de unas dos unidades astronómicas a la distancia de Lupus.
Una unidad astronómica corresponde a la distancia media entre la Tierra y el Sol, aproximadamente 150 millones de kilómetros.
Los resultados fueron reveladores.
Los investigadores identificaron estructuras claras dentro de las primeras diez unidades astronómicas de la estrella central en cuatro de los once discos estudiados, alrededor del 36 % de la muestra.
En otros tres encontraron indicios de estructuras similares, aunque menos concluyentes.
En conjunto, siete de los once sistemas presentaban estructuras confirmadas o posibles.
La diferencia respecto a observaciones anteriores no estaba necesariamente en los propios discos, sino en la capacidad de distinguir detalles mucho más pequeños.
Los sistemas que antes parecían uniformes comenzaron a mostrar una organización interna más compleja.
Sz 112: una cavidad a una distancia comparable a la órbita de Marte
Uno de los resultados más destacados procede del sistema Sz 112.
En este disco, los astrónomos identificaron una cavidad central que se extiende hasta aproximadamente 1,6 unidades astronómicas de la estrella.
Para comprender su tamaño, basta compararlo con nuestro Sistema Solar.
La Tierra orbita alrededor del Sol a una unidad astronómica, mientras que Marte lo hace a unas 1,52 unidades astronómicas.
Por tanto, la cavidad observada en Sz 112 alcanza una distancia ligeramente superior a la órbita marciana.
Según los investigadores, se trata del disco de transición más pequeño identificado hasta la fecha.
Los discos de transición presentan regiones interiores con una cantidad reducida de polvo, aunque esto no significa necesariamente que estén completamente vacías.
Estas cavidades resultan interesantes porque pueden estar relacionadas con la evolución del material del disco y, en determinados casos, con la presencia de planetas que interactúan gravitatoriamente con él.
No obstante, el estudio no demuestra que exista un planeta dentro de la cavidad de Sz 112.
Su origen todavía debe investigarse.
¿Son realmente menos frecuentes estas estructuras en los discos pequeños?
Además de analizar los once sistemas, los investigadores compararon sus resultados con observaciones anteriores de discos protoplanetarios de diferentes tamaños.
Esta comparación permitió estudiar cómo influye la resolución de las observaciones en la detección de estructuras.
Los resultados mostraron diferencias importantes:
- Discos de entre 3 y 10 unidades astronómicas de radio: se identificaron subestructuras en aproximadamente el 44 % de los sistemas observados con resolución suficiente.
- Discos de entre 10 y 30 unidades astronómicas: la proporción alcanzó aproximadamente el 55 %.
- Discos mayores de 30 unidades astronómicas: las estructuras aparecieron en más del 90 % de los casos.
Estos porcentajes corresponden a la comparación con observaciones previas, no exclusivamente a los once discos de la nueva muestra.
La diferencia entre los grupos indica que las estructuras siguen detectándose con mayor frecuencia en los discos grandes.
Sin embargo, también demuestra que no son exclusivas de ellos.
La conclusión más relevante es que parte de la aparente ausencia de anillos y cavidades en los discos compactos podría explicarse por las limitaciones de resolución de los telescopios.
Es decir, algunos discos pequeños parecían sencillos porque no podíamos observarlos con suficiente detalle.
¿Qué nos dice este descubrimiento sobre el nacimiento de los planetas?
Una de las principales dificultades para comprender la formación planetaria es que los astrónomos no pueden observar directamente todas las etapas del proceso.
Los planetas jóvenes suelen ser pequeños y difíciles de distinguir frente a la intensa emisión de sus estrellas y del material circundante.
Por eso, los investigadores estudian el polvo y el gas de los discos protoplanetarios.
Las concentraciones de material, los anillos y las cavidades proporcionan información sobre los procesos físicos que ocurren durante la evolución de estos sistemas.
El nuevo estudio resulta especialmente interesante porque permite investigar regiones situadas a distancias comparables a las órbitas de los planetas interiores del Sistema Solar.
Hasta ahora, muchas de las imágenes más detalladas de discos protoplanetarios mostraban estructuras situadas a decenas de unidades astronómicas de sus estrellas.
Sin embargo, numerosos exoplanetas conocidos orbitan mucho más cerca de sus estrellas.
Esta diferencia planteaba un problema observacional: estábamos estudiando con gran detalle regiones que no siempre coincidían con aquellas donde encontramos buena parte de los planetas detectados.
Las nuevas observaciones ayudan a reducir esa distancia entre lo que podemos estudiar y lo que sabemos sobre los sistemas planetarios.
El resultado no demuestra que todos los discos pequeños estén formando planetas, pero sí confirma que algunos contienen estructuras potencialmente relacionadas con ese proceso.
Lo que todavía no sabemos
Aunque los resultados aportan información importante, existen varias limitaciones.
La primera es el tamaño de la muestra. Las nuevas observaciones se concentraron en once discos, una cantidad insuficiente para establecer conclusiones universales sobre todos los sistemas protoplanetarios.
La segunda es que detectar anillos o cavidades no equivale a detectar planetas.
Estas estructuras pueden tener diferentes explicaciones físicas. Entre ellas se encuentran las interacciones con planetas, los cambios en las propiedades del polvo y otros procesos que afectan a la distribución del material.
Además, incluso con la elevada resolución de ALMA, algunas estructuras pueden permanecer ocultas o resultar difíciles de interpretar.
Por último, los porcentajes de detección dependen de las características de las muestras y de la resolución alcanzada. No deben interpretarse como la proporción de discos que necesariamente contienen planetas.
Para determinar qué mecanismos producen estas estructuras serán necesarias nuevas observaciones y modelos físicos más detallados.
Una nueva ventana para estudiar cómo se forman los sistemas planetarios
El descubrimiento no cambia por sí solo nuestra comprensión de cómo nació el Sistema Solar, pero amplía las regiones que los astrónomos pueden investigar.
Hasta ahora, buena parte de los estudios más detallados sobre discos protoplanetarios se concentraban en sistemas grandes, donde resultaba más sencillo distinguir anillos y cavidades.
Las observaciones de ALMA demuestran que también es posible identificar estas estructuras en discos considerablemente más pequeños.
Esto permitirá comparar sistemas de diferentes tamaños y estudiar si los mecanismos que organizan el material alrededor de las estrellas funcionan de manera similar en todos ellos.
La pregunta que queda abierta es especialmente interesante: ¿cuántos de esos anillos y cavidades están relacionados realmente con planetas en formación?
Responderla ayudará a comprender mejor cómo surgen los sistemas planetarios y por qué algunos terminan siendo tan diferentes del nuestro.
Por ahora, el estudio deja una conclusión clara: los discos protoplanetarios pequeños pueden esconder una complejidad que hasta hace poco nuestros telescopios no eran capaces de revelar.
Fuente:
Curone, P., Mulders, G. D., van der Marel, N. y Pérez, L. M. (2026).
Probing Planet Formation within 10 au: Dust Substructures in Extremely Compact Protoplanetary Disks.
The Astrophysical Journal Letters, volumen 1010, L24.
