Grupo de Formación y Evolución Estelar y Planetaria (SPFE)

El grupo estudia sistemas planetarios jóvenes que abarcan desde estrellas de baja masa hasta estrellas entre 10 y 30 veces más masivas que el Sol. También analiza protoestrellas en sistemas múltiples y en distintas etapas de la evolución protoestelar.

Sus objetivos científicos son:

• Detectar y caracterizar los discos o cinturones de polvo y gas donde se forman los planetas
• Detectar movimientos de colapso gravitatorio que ocurren durante la formación de una estrella
• Explicar los fenómenos que afectan a los discos o cinturones de polvo y, por tanto, a la formación planetaria, como los radiojets

Para ello, llevan a cabo principalmente observaciones en radio a muy alta resolución angular en radio y en el infrarrojo.  Puesto que las estrellas y sus planetas nacen inmersas en nubes de gas y polvo y se encuentran a varios años luz de la Tierra, los protoplanetas se suelen observar de forma indirecta, mediante las alteraciones que provocan en el disco como cavidades, anillos brillantes o surcos, usando grandes interferómetros que operan en ondas de radio y grandes telescopios infrarrojos.

También desarrollan y aplican modelos físico-matemáticos para entender las condiciones físicas de las nubes en colapso, los discos de material que rodean a las estrellas en formación y las eyecciones de materia, como los radiojets y los chorros moleculares.

Más de 300 protoestrellas y sus jóvenes discos protoplanetarios en Orión, observadas por ALMA y el VLA. Los datos de ALMA y del VLA se complementan entre sí: ALMA capta la estructura del disco exterior (visualizada en azul), mientras que el VLA observa los discos interiores y los núcleos estelares (en naranja). Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Tobin; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

SPFE emplea datos de una gran cantidad de programas y cartografiados de telescopios en los que ha participado activamente, como GASKAP, del radiotelescopio australiano precursor de SKA; VOLS, de 300 horas de observación con el radiotelescopio VLA (Estados Unidos); IPA y HEFE, con más de 200 horas de observación con el telescopio espacial James Webb (NASA); o el cartografiado VANDAM de los telescopios ALMA (Chile) y VLA. A partir de este último cartografiado, se realizó el catálogo HOPS de discos, jets y envolturas en Orion, al cual el grupo contribuyó de forma significativa.

El grupo estudia estrellas evolucionadas de masa baja e intermedias, principalmente estrellas post AGB y nebulosas planetarias jóvenes.

Algunos de sus objetivos científicos son:

• Entender con mayor profundidad los jets de nebulosas planetarias
• Estudiar los mecanismos de pérdida de masa al final de la evolución estelar
• Estudiar cómo las envolturas de gas y polvo alrededor de estrellas
  post-AGB pierden su forma esférica y evolucionan hacia estructuras con dos lóbulos opuestos (bipolares)
• Detallar las características de la envolvente común de sistemas binarios, un gas que envuelve a ambas estrellas cuando una de ellas se convierte en una gigante roja.

Las estrellas en este rango de masas, hacia el final de su vida, se hinchan y se enfrían (fase de gigante roja) para, posteriormente, encogerse y calentarse, etapa que se conoce como estrella post AGB (Rama Asintótica de Gigantes, por sus siglas en inglés). A continuación, forman nebulosas planetarias, al expulsar sus capas exteriores, perdiendo masa, pero manteniendo en el centro una estrella enana blanca. Crédito: ESO/S. Steinhöfel

En este caso, su trabajo observacional consiste en analizar e interpretar datos en el infrarrojo, radio y también en el óptico, incluyendo la detección de máseres de moléculas de agua y OH: emisiones naturales de radiación muy intensa y coherente que se generan cuando estas moléculas se encuentran en entornos altamente energéticos, como los que se crean al final de la vida de las estrellas. Incorpora también trabajos teóricos, desarrollando modelizaciones de los fenómenos físicos.

Emplea datos de una gran cantidad de programas y cartografiados de telescopios como GASKAP, del radiotelescopio australiano precursor de SKA, SPLASH del Observatorio Parkes (Australia), FLASHING del Observatorio de Radioastronomía de Nobeyama (Japón) y otros programas del telescopio espacial James Webb y de los telescopios VLT y ALMA (Chile).

Como expertos en radioastronomía, iniciaron esta línea pionera basada en el estudio de las emisiones periódicas de radio que puede generar la interacción magnética entre una estrella y un planeta durante su órbita. Lo aplican en sistemas exoplanetarios cercanos, cuya estrella es una enana roja, como Próxima Centauri, tanto para detectar exoplanetas como para estudiar su formación.

Sus objetivo científicos son:

• Desarrollar y aplicar la técnica para detectar la interacción estrella-planeta
• Estudiar restos de cinturones de polvo y residuos de materiales primordiales de los sistemas exoplanetarios

Ilustración de una estrella enana roja alrededor de la cual orbita un exoplaneta hipotético. Crédito: NASA/ESA/STScI/G. Bacon

Esta línea se basa en un trabajo observacional en radio empleando radiotelescopios como ATCA del Observatorio Paul Wild (Australia).