Un exoplaneta similar a Tatooine podría estar orbitando en este sistema de tres estrellas

Una nueva investigación pionera ha revelado la primera evidencia directa de que grupos de estrellas pueden destrozar su disco formador de planetas, dejándolo deformado y con anillos inclinados

La imagen SPHERE (derecha) con una impresión de un artista de ESO (izquierda). ESO / L. Calçada, Exeter / Kraus et al.

Un equipo internacional de expertos, dirigido por astrónomos de la Universidad de Exeter, ha identificado un sistema estelar donde la formación de planetas podría tener lugar en anillos inclinados de polvo y gas dentro de un disco circunestelar deformado alrededor de múltiples estrellas.


Una vista de un planeta potencial alrededor de este sistema le dará al observador una vista impresionante de una constelación estelar múltiple inclinada, similar a Tatooine de Star Wars.


Los resultados fueron posibles gracias a observaciones con el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral, el Centro de Telescopios de Astronomía de Alta Resolución Angular (CHARA) de la Universidad Estatal de Georgia y el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA).


La investigación es el primer resultado de un gran programa sobre un sistema estelar joven que utiliza un generador de imágenes infrarrojo pionero, llamado MIRC-X, que combina la luz de los seis telescopios del conjunto de telescopios CHARA. MIRC-X ha sido construido por las universidades de Michigan y Exeter como parte de un proyecto de investigación financiado por el Consejo Europeo de Investigación.


El instrumento ha sido diseñado para brindar nuevos conocimientos sobre cómo se está produciendo la formación de estrellas y planetas dentro de los discos giratorios circunestelares de polvo denso y gas que rodean a las estrellas jóvenes.


Estas imágenes, capturadas en 2018 (izquierda) y 2017 de GW Orionis muestran sus anillos desalineados. S. Kraus y J. Bi / NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello

Nuestro Sistema Solar es notablemente plano, con todos los planetas orbitando en el mismo plano. Sin embargo, este no es siempre el caso, especialmente para los discos que forman planetas alrededor de múltiples estrellas, como el objeto del nuevo estudio: GW Orionis. Este sistema, ubicado a solo 1.200 años luz de distancia en la constelación de Orión, tiene tres estrellas y un disco deformado y roto que las rodea.


Stefan Kraus, profesor de astrofísica en la Universidad de Exeter, quien dirigió la investigación publicada en Science , dijo: "Estamos realmente emocionados de que nuestro nuevo generador de imágenes MIRC-X haya proporcionado la vista más nítida hasta ahora de este intrigante sistema y reveló la gravedad danza de las tres estrellas en el sistema. Normalmente, los planetas se forman alrededor de un disco plano de polvo y gas arremolinados; sin embargo, nuestras imágenes revelan un caso extremo en el que el disco no es plano en absoluto ", dijo Stefan Kraus,


"En cambio, está deformado y tiene un anillo desalineado que se ha desprendido del disco. El anillo desalineado está ubicado en la parte interna del disco, cerca de las tres estrellas. El efecto es que la vista de un planeta potencial dentro de este anillo se parece notablemente al de Tatooine, de Star Wars ".


El equipo observó el sistema con el instrumento SPHERE en el VLT de ESO y con ALMA, y pudo obtener una imagen del anillo interior y confirmar su desalineación. El equipo observó las sombras que este anillo arroja sobre el resto del disco. Esto les ayudó a descubrir la forma 3D de los anillos y la geometría general del disco.


La nueva investigación revela que este anillo interior contiene 30 masas terrestres de polvo, que podrían ser suficientes para formar planetas.


Esta imagen compuesta muestra las observaciones de ALMA y SPHERE del disco, incluidos los anillos.

Alexander Kreplin, de la Universidad de Exeter, dijo: “Cualquier planeta formado dentro del anillo desalineado orbitará a la estrella en órbitas muy oblicuas y predecimos que muchos planetas en órbitas oblicuas de amplia separación serán descubiertos en futuros estudios de imágenes de planetas.


"Dado que más de la mitad de las estrellas en el cielo nacen con uno o más compañeros, esto plantea una perspectiva emocionante: podría haber una población desconocida de exoplanetas que orbitan sus estrellas en órbitas muy inclinadas y distantes".


Para llegar a estas conclusiones, el equipo observó GW Orionis durante más de 11 años y trazó un mapa de la órbita de las estrellas con una precisión sin precedentes. Alison Young, miembro del equipo de las Universidades de Exeter y Leicester, dijo: “Encontramos que las tres estrellas no orbitan en el mismo plano, pero sus órbitas están desalineadas entre sí y con respecto al disco. "


El equipo internacional, con investigadores del Reino Unido, Bélgica, Chile, Francia y los EE. UU., Luego combinó sus exhaustivas observaciones con simulaciones por computadora para comprender qué había sucedido con el sistema. Por primera vez, pudieron vincular claramente las desalineaciones observadas con el teórico 'efecto de desgarro del disco', que sugiere que la atracción gravitacional conflictiva de las estrellas en diferentes planos puede deformar y romper el disco circundante.


"Realizamos simulaciones que muestran que la desalineación en las órbitas de las tres estrellas podría hacer que el disco que las rodea se rompa en anillos distintos. Esto es lo que vemos en las observaciones", dijo Matthew Bate, profesor de astrofísica teórica en Exeter, quien llevó a cabo algunas de las simulaciones por computadora en el sistema. "La forma observada del anillo interior también coincide con las predicciones sobre cómo se rompería el disco".





Fuente: University of Exeter

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