Planetas con estrellas binarias

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Planetas con estrellas binarias

Los astrónomos se esfuerzan por comprender cómo se forman los planetas en sistemas binarios de estrellas. Los primeros modelos sugieren que el tira y afloja gravitacional entre dos cuerpos estelares enviaría a los jóvenes planetas a establecer órbitas excéntricas, posiblemente podrían ser expulsados por completo de su sistema de origen o enviarlos chocar con sus estrellas siendo complicado incluso su formación. Las pruebas de observación, sin embargo, revela que los planetas se forman de hecho y mantienen órbitas sorprendentemente estables alrededor de estrellas dobles.

Para entender mejor cómo tales forman los sistemas y evolucionar, los astrónomos utilizaron el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) y tomaron un nuevo aspecto más detallado del disco de formación planetaria alrededor de HD 142527, una estrella binaria a unos 450 años luz de la Tierra en un cúmulo de estrellas jóvenes conocidas como la Asociación Scorpius-Centaurus.




El sistema HD 142527 consiste en una estrella principal un poco más de dos veces la masa de nuestro Sol y una estrella compañera más pequeña sólo alrededor de un tercio de la masa de nuestro Sol Están separados por aproximadamente mil millones de millas: un poco más que la distancia entre el Sol y Saturno. Observaciones anteriores con ALMA de este sistema revelan sorprendentes detalles acerca de la estructura de los discos del interior y exterior del sistema.

“Este sistema binario hace tiempo se sabe que mantiene una corona de formación planetaria de polvo y gas,” dijo Andrea Isella, astrónoma de la Universidad de Rice en Houston, Texas. “Las nuevas imágenes de ALMA revelan detalles inéditos sobre los procesos físicos que regulan la formación de planetas alrededor de esta y tal vez muchos otros sistemas binarios”.

Los planetas se forman a partir de los discos expansivos de polvo y gas que rodean a las estrellas jóvenes. Pequeños granos de polvo y bolsas de gas finalmente se unen bajo la gravedad, formando aglomeraciones cada vez más grandes y, eventualmente, los asteroides y los planetas. Los puntos finos de este proceso no se conocen bien, sin embargo. Mediante el estudio de una amplia gama de discos protoplanetarios con ALMA, los astrónomos esperan entender mejor las condiciones que establecen las bases para la formación de planetas a través del Universo.

Una imagen compuesta del sistema binario de estrellas HD 142527 a partir de datos capturados por el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) muestra un arco distintivo de polvo (rojo) y un anillo de monóxido de carbono (azul y verde). El arco rojo y libre de gases sugiere que el monóxido de carbono se ha “congelado”, formando una capa de escarcha en los granos de polvo en esa región. Los astrónomos especulan que estas heladas proporcionan un impulso a la formación de planetas. Crédito: / Universidad Rice Andrea Isella; B. Saxton (NRAO / AUI / NSF); ALMA (NRAO / ESO / NAOJ)

Nuevas imágenes de ALMA, de alta resolución de HD 142527 muestran un amplio anillo elíptico alrededor de la estrella doble. El disco comienza muy lejos de la estrella central – cerca de 50 veces la distancia Sol-Tierra. La mayor parte se compone de los gases, incluyendo dos formas de monóxido de carbono (13CO y C180), pero hay una escasez notable de gases dentro de un enorme arco de polvo que se extiende casi un tercio del camino alrededor del sistema estelar.

Esta nube de polvo en forma de media luna puede ser el resultado de las fuerzas gravitacionales únicas de estrellas binarias y también puede ser la clave para la formación de planetas,menciona Isella. Su falta de gases de libre flotación es probablemente el resultado de la congelación y la formación de una fina capa de hielo en los granos de polvo.




Impresión artística del sistema estelar binario HD 142527 Crédito: B. Saxton (NRAO / AUI / NSF)

“La temperatura es tan baja que el gas se convierte en hielo y se adhiere a los granos”, dijo Isella. “Se piensa que este proceso puede aumentar la capacidad de los granos de polvo para permanecer juntos, por lo que es un fuerte catalizador para la formación de planetesimales, y, en la línea, de los planetas.”

“Hemos estado estudiando los discos protoplanetarios durante al menos 20 años”, dijo Isella. “Hay entre unos cientos o miles a donde Podemos mirar de nuevo con ALMA para encontrar nuevos y sorprendentes detalles. Esa es la belleza de ALMA. Cada vez que reciba nuevos datos, es como abrir un regalo. Usted no sabe lo que hay dentro.”

fuente: https://public.nrao.edu/

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