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ALMA descubre un sistema de estrellas binarias con Disco Protoplanetario Polar


Utilizando el Atacama Large Millimeter Array (ALMA), los astrónomos han visto el primer ejemplo de un sistema binario que ha volcado su disco protoplanetario a una posición que salta sobre el plano orbital de las dos estrellas. El descubrimiento fue reportado en la revista Nature Astronomy.

"Se ven discos ricos en gas y polvo alrededor de casi todas las estrellas jóvenes, y sabemos que al menos un tercio de los que orbitan estrellas individuales forman planetas", dijo el líder del equipo, el Dr. Grant M. Kennedy, astrónomo de la Universidad de Warwick, Reino Unido.

"Algunos de estos planetas terminan desalineados con el giro de la estrella, por lo que nos hemos estado preguntando si algo similar podría ser posible con los planetas circumbinarios".

"Una peculiaridad de la dinámica significa que la llamada desalineación polar debería ser posible, pero hasta ahora no teníamos evidencia de discos desalineados en los que pudieran formarse estos planetas".

El Dr. Kennedy y sus colegas utilizaron el Atacama Large Millimeter Array (ALMA) para determinar la orientación del anillo protoplanetario de gas y polvo en un sistema estelar binario llamado HD 98800BaBb.

Este sistema estelar es parte de HD 98800, un joven sistema de estrellas cuádruples a unos 146.4 años luz de distancia, y un miembro de la asociación estelar TW Hydrae de 10 millones de años.

HD 98800 consiste en dos pares de binarios, llamados 'A' y 'B', con ejes semi-mayores de aproximadamente 1 UA (unidad astronómica), que se orbitan entre sí con un semieje mayor de 54 UA.

El Dr. Kennedy y sus coautores pudieron establecer que el anillo HD 98800BaBb era consistente con una órbita perfectamente polar.

Esto significa que mientras HD 98800Ba y Bb se orbitan entre sí en un plano determinado, el disco rodea a estas estrellas en ángulo recto con sus órbitas.

"Quizás lo más emocionante de este descubrimiento es que el disco muestra algunas de las mismas características que atribuimos al crecimiento de polvo en discos alrededor de estrellas individuales", dijo el Dr. Kennedy.

"Entendemos que esto significa que la formación de planetas al menos puede comenzar en estos discos circumbinarios polares".

"Si el resto del proceso de formación de planetas puede suceder, podría haber toda una población de planetas circumbinarios desalineados que aún no hemos descubierto, y cosas tan extrañas como variaciones estacionales a considerar".


Esta es la impresión artística del panorama celeste desde un teorico planeta en el sistema HD 98800BaBb.

Si hubiera un planeta o planetoide presente en el borde interior del anillo de polvo HD 98800BaBb, el anillo en sí aparecería desde la superficie como una banda ancha que se eleva casi perpendicularmente desde el horizonte.

La configuración polar significa que las estrellas parecen moverse dentro y fuera del plano del disco giratorio, dando a los objetos dos sombras diferentes.

Las estaciones en los planetas en tales sistemas también serían diferentes. En la Tierra varían a lo largo del año a medida que orbitamos el Sol. Un planeta circumbinario polar tendría estaciones que también varían a medida que diferentes latitudes reciben más o menos iluminación a lo largo de la órbita binaria.

"Solíamos pensar que otros sistemas solares se formarían igual que el nuestro, con los planetas orbitando en la misma dirección alrededor de una sola estrella", dijo el miembro del equipo, el Dr. Daniel Price, investigador de la Universidad de Monash, Australia.

“Pero con las nuevas imágenes, vemos un disco giratorio de gas y polvo que orbita alrededor de dos estrellas. Fue bastante sorprendente encontrar que ese disco órbita en ángulos rectos a la órbita de las dos estrellas".

"Increíblemente, se observaron dos estrellas más orbitando ese disco. ¡Así que si se formarán planetas allí, habría cuatro soles en el cielo!

Crédito de las imágenes:
Mark Garlick, University of Warwick.

Referencia del documento científico:
Grant M. Kennedy et al. Un disco proto planetario circumbinario en una configuración polar. Nature Astronomy, publicado en línea el 14 de enero de 2019; doi: 10.1038 / s41550-018-0667-x

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