Usando ALMA, los astrónomos han tomado una nueva y detallada mirada a las primeras etapas de la formación de planetas alrededor de una estrella binaria. Integrados en los confines externos del disco protoplanetario de una estrella doble, los investigadores descubrieron una sorprendente región de polvo en forma de media luna queestá notablemente desprovisto de gas. Este resultado, presentado en la reunión de AAAS en Washington, DC, proporciona nuevas ideas sobre el potencial de formación de planetas de un sistema binario.
Los astrónomos luchan por comprender cómo se forman los planetas en los sistemas estelares binarios. Los primeros modelos sugirieron que el tira y afloja gravitacional entre dos cuerpos estelares enviaría planetas jóvenes a órbitas excéntricas, posiblemente expulsándolos completamente de su sistema de origen o haciéndolos estrellarseSin embargo, la evidencia observacional revela que los planetas sí forman y mantienen órbitas sorprendentemente estables alrededor de estrellas dobles.
Para comprender mejor cómo se forman y evolucionan tales sistemas, los astrónomos que utilizan la matriz Atacama Large Millimeter / submillimeter Array ALMA analizaron de nuevo el disco formador de planetas alrededor de HD 142527, una estrella binaria a unos 450 años luz de la Tierraen un grupo de estrellas jóvenes conocidas como la Asociación Scorpius-Centaurus.
El sistema HD 142527 consta de una estrella principal de un poco más del doble de la masa de nuestro Sol y una estrella compañera más pequeña de solo un tercio de la masa de nuestro Sol. Están separadas por aproximadamente mil millones de millas: un poco más que eldistancia del Sol a Saturno. Estudios previos de ALMA de este sistema revelaron detalles sorprendentes sobre la estructura de los discos internos y externos del sistema.
"Desde hace tiempo se sabe que este sistema binario alberga una corona de polvo y gas que forma planetas", dijo Andrea Isella, astrónoma de la Universidad Rice en Houston, Texas. "Las nuevas imágenes de ALMA revelan detalles nunca antes vistos sobre los procesos físicos".que regulan la formación de planetas alrededor de este y quizás muchos otros sistemas binarios "
Los planetas se forman a partir de los discos expansivos de polvo y gas que rodean a las estrellas jóvenes. Los pequeños granos de polvo y las bolsas de gas eventualmente se unen bajo la gravedad, formando aglomeraciones cada vez más grandes y eventualmente asteroides y planetas. Los puntos finos de este proceso no sonbien entendido, sin embargo. Al estudiar una amplia gama de discos protoplanetarios con ALMA, los astrónomos esperan comprender mejor las condiciones que prepararon el escenario para la formación de planetas en todo el Universo.
Las nuevas imágenes de alta resolución de ALMA de HD 142527 muestran un amplio anillo elíptico alrededor de la estrella doble. El disco comienza increíblemente lejos de la estrella central, aproximadamente 50 veces la distancia Sol-Tierra. La mayor parte consiste en gases, incluidosdos formas de monóxido de carbono 13CO y C180, pero hay una notable escasez de gases dentro de un enorme arco de polvo que se extiende casi un tercio del sistema estelar.
Isella especula que esta nube de polvo en forma de media luna puede ser el resultado de fuerzas gravitacionales exclusivas de las estrellas binarias y también puede ser la clave para la formación de planetas. Su falta de gases que flotan libremente es probablemente el resultado de que se congelen yformando una fina capa de hielo sobre los granos de polvo.
"La temperatura es tan baja que el gas se convierte en hielo y se adhiere a los granos", dijo Isella. "Se cree que este proceso aumenta la capacidad de los granos de polvo para unirse, lo que lo convierte en un catalizador fuerte para la formación de planetesimalesy, en el futuro, de planetas ".
"Hemos estado estudiando discos protoplanetarios durante al menos 20 años", dijo Isella. "Hay entre unos cientos y unos miles que podemos mirar de nuevo con ALMA para encontrar detalles nuevos y sorprendentes. Esa es la belleza de ALMA. Cada vez que obtienes datos nuevos, es como abrir un regalo. No sabes lo que hay dentro "
HD 142527 será el tema de un próximo artículo dirigido por Yann Boehler, compañero posdoctoral de Rice, que está trabajando en el grupo de Isella.
El Observatorio Nacional de Radioastronomía es una instalación de la National Science Foundation, operada bajo un acuerdo cooperativo de Associated Universities, Inc.
Isella hablará como parte de la sesión "Formación del planeta visto con ojos de radio" en AAAS a las 8 am el 13 de febrero. Otros oradores incluyen a David J. Wilner con el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica en Cambridge, Massachusetts, yKevin Flaherty con Wesleyan University en Middletown, Connecticut
El Atacama Large Millimeter / submillimeter Array ALMA, una instalación de astronomía internacional, es una asociación de la Organización Europea para la Investigación Astronómica en el Hemisferio Sur ESO, la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. NSF y los Institutos Nacionales de NaturalCiencias NINS de Japón en cooperación con la República de Chile ALMA es financiado por ESO en nombre de sus Estados miembros, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigación de Canadá NRC y el Consejo Nacional de Ciencia de Taiwán NSCy por NINS en cooperación con la Academia Sínica AS en Taiwán y el Instituto de Astronomía y Ciencias Espaciales de Corea KASI.
la construcción y las operaciones de ALMA son lideradas por ESO en nombre de sus Estados miembros; por el Observatorio Nacional de Radioastronomía NRAO, administrado por Associated Universities, Inc. AUI, en nombre de América del Norte; y por el Observatorio Astronómico Nacionalde Japón NAOJ en nombre de Asia Oriental. El Observatorio Conjunto de ALMA JAO proporciona el liderazgo y la gestión unificados de la construcción, puesta en marcha y operación de ALMA.
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Materiales proporcionado por Observatorio Nacional de Radioastronomía . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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