Punto capital
Científicos del CONICET La Plata participarán de un proyecto internacional para estudiar cómo se forman los planetas
Un equipo del Instituto de Astrofísica de La Plata aportará un modelo numérico propio a PEBBLES, una iniciativa seleccionada por el observatorio ALMA entre 47 propuestas. El programa analizará 24 discos alrededor de estrellas jóvenes para investigar el origen de los sistemas planetarios y la distribución del agua en las regiones donde podrían formarse planetas como la Tierra.
Un desarrollo científico realizado en La Plata tendrá un papel destacado en una investigación internacional que busca profundizar el conocimiento sobre el origen de los sistemas planetarios. El Grupo de Astrofísica Planetaria (GAP), perteneciente al Instituto de Astrofísica de La Plata (IALP), dependiente del CONICET y la Universidad Nacional de La Plata (UNLP), participará del proyecto PEBBLES, aprobado por el observatorio ALMA, ubicado en el desierto de Atacama, Chile.
La iniciativa estudiará las condiciones físicas de 24 discos protoplanetarios, estructuras de gas y polvo que rodean a estrellas jóvenes y en cuyo interior se forman los planetas. El objetivo es reunir nuevas evidencias sobre las condiciones en las que pudo originarse el Sistema Solar y comprender cómo se distribuye el agua durante las primeras etapas de la formación planetaria.
El proyecto es liderado por Takahiro Ueda, del Observatorio Astronómico Nacional de Japón, y cuenta con la participación de Octavio Guilera, investigador del CONICET en el IALP. El equipo platense tendrá a su cargo una parte fundamental del análisis teórico y numérico de los datos que se obtengan durante las observaciones.
PLANETALP, el modelo desarrollado en La Plata que aportará a la investigación
El principal aporte del grupo local será PLANETALP, un modelo teórico global de formación planetaria que sus investigadores desarrollan desde hace más de una década. La herramienta permitirá simular cómo evolucionan de manera conjunta el gas y el polvo en los discos protoplanetarios, además de estudiar los procesos físicos que intervienen en el crecimiento de los materiales sólidos que dan origen a los planetas.
En particular, el modelo permitirá analizar cómo las partículas de polvo crecen, se fragmentan y migran hacia las regiones internas de los discos. Estos pequeños sólidos, conocidos como pebbles o guijarros, constituyen uno de los componentes fundamentales del proceso de formación planetaria.
A partir de esas simulaciones, el equipo también realizará estudios de síntesis de poblaciones planetarias, con el propósito de relacionar las condiciones iniciales de los discos con los sistemas que pueden surgir de ellos. Los resultados contribuirán a interpretar las observaciones de 24 discos que rodean a estrellas jóvenes similares al Sol, ubicadas en las constelaciones de Tauro, Lupus y Ofiuco.
PEBBLES estará organizado en cinco grupos de trabajo que abarcarán distintas etapas de la investigación, desde el procesamiento de los datos observacionales hasta la elaboración de modelos teóricos.
Por qué el polvo y el agua son claves para entender el origen de la Tierra
Uno de los interrogantes centrales del proyecto es cómo se desplaza el material sólido dentro de los discos y de qué manera ese movimiento condiciona la formación de los planetas. Según explicó Guilera, la deriva radial de los pebbles permite redistribuir el polvo y concentrarlo en regiones específicas, conocidas como trampas de presión, donde pueden formarse planetesimales, cuerpos sólidos que constituyen una etapa temprana de la formación planetaria.
Ese transporte también interviene en el crecimiento de los núcleos planetarios y puede trasladar hielo de agua desde las zonas exteriores, más frías, hacia las regiones internas y cálidas de los discos, donde se forman los planetas rocosos.
Hasta ahora, determinar con precisión la masa y el tamaño de esas partículas representa una dificultad para la astronomía. Las observaciones realizadas en una única longitud de onda pueden presentar incertidumbres relacionadas con la opacidad del polvo, la dispersión de la luz y la temperatura, especialmente en las regiones internas y en los anillos más densos.
El programa utilizará diferentes frecuencias de observación para reducir esas limitaciones y obtener información más precisa sobre la cantidad y las características del material sólido disponible para formar planetas.
ALMA seleccionó el proyecto entre 47 propuestas internacionales
La aprobación de PEBBLES representa un reconocimiento a la relevancia científica de la iniciativa. El programa fue elegido como uno de los cuatro proyectos estratégicos de gran escala admitidos por ALMA entre las 47 propuestas presentadas en esa categoría. Este tipo de investigaciones, denominadas Large Programs, requiere más de 100 horas de observación.
La selección se produjo en el marco del Ciclo 13 del observatorio, iniciado el 1 de octubre de 2026, que registró una demanda récord: recibió 1.839 propuestas de distintos lugares del mundo, que en conjunto solicitaron 37.471 horas de observación. Solo el 12% de los pedidos fue aceptado.
Además, PEBBLES será uno de los primeros grandes programas en utilizar la Banda 2 de ALMA, un nuevo rango de receptores que se incorporó a la oferta científica del observatorio durante este ciclo.
La incorporación de esa tecnología, combinada con otras dos frecuencias, permitirá mejorar las mediciones del polvo y disminuir las ambigüedades que dificultan determinar sus propiedades físicas. De ese modo, los investigadores esperan avanzar en la reconstrucción de los procesos que regulan la formación de sistemas planetarios.
El vínculo con el telescopio James Webb permitirá estudiar el agua
Otra de las particularidades de PEBBLES es su conexión con observaciones realizadas por el Telescopio Espacial James Webb (JWST). Veinte de los 24 discos seleccionados ya fueron estudiados con el instrumento MIRI, que detectó vapor de agua en las regiones internas de esos sistemas.
El análisis se centrará en la denominada línea de hielo, una frontera dentro del disco protoplanetario determinada por las condiciones de temperatura, a partir de la cual el agua puede pasar del estado sólido al gaseoso.
Al combinar las mediciones de ALMA sobre el flujo de partículas heladas en las zonas exteriores con la detección de vapor de agua realizada por el James Webb en las regiones internas, el equipo buscará establecer hasta qué punto el transporte de sólidos determina la cantidad de agua disponible en los lugares donde se forman los planetas terrestres.
La investigación podría aportar información relevante para comprender cómo se distribuye uno de los componentes esenciales para la vida durante las primeras etapas de la evolución de los sistemas planetarios.
Una colaboración científica entre Argentina y Chile
La participación del Instituto de Astrofísica de La Plata en el programa es resultado de una colaboración sostenida con el grupo dirigido por Lucas Cieza, de la Universidad Diego Portales de Chile. En ese espacio también trabajan investigadores vinculados al Núcleo Milenio YEMS y al proyecto ODISEA, dedicado al estudio de discos en la región de Ofiuco mediante ALMA.
Uno de los antecedentes de esta cooperación fue el trabajo de Santiago Orcajo, quien realizó su investigación posdoctoral como becario del CONICET en el IALP y actualmente espera su ingreso a la Carrera del Investigador Científico del organismo. Su estudio detallado del disco protoplanetario Elias 2-24 contribuyó a establecer una de las bases científicas de esta línea de investigación.
Ese trabajo estuvo vinculado con los antecedentes que condujeron al descubrimiento de Elias 2-24 b, confirmado como el exoplaneta más joven conocido hasta la fecha, un planeta gigante en plena formación dentro de un disco de menos de un millón de años.
Como continuación de esa línea de trabajo, el grupo platense participa junto con Cieza y colaboradores internacionales en un proyecto de observación de Elias 2-24 b. Para ello utilizarán el instrumento ERIS del Very Large Telescope (VLT), en Chile, y el telescopio espacial James Webb, con el objetivo de caracterizar en profundidad el protoplaneta y su entorno.
Guilera destacó la especialización técnica y científica de los jóvenes integrantes del grupo, en particular de Orcajo, y subrayó la importancia de contar con profesionales formados en el país para impulsar investigaciones de alcance internacional.
La participación en PEBBLES consolida así la presencia de la ciencia desarrollada en La Plata en un programa de observación de gran escala y abre nuevas posibilidades para estudiar cómo se forman los planetas, cómo evoluciona el material que los compone y qué procesos pueden explicar las características de sistemas como el nuestro.
