El nacimiento de los planetas se observa en un sistema estelar binario

Imágenes conectadas de ALMA y VLA para posibles complicaciones detectadas en imágenes VLA pero no en imágenes ALMA. crédito: Diario astrofísico (2022). DOI: 10.3847 / 1538-4357 / ac36d2

Los astrónomos han observado materia primordial que podría dar lugar a tres sistemas planetarios alrededor de una estrella binaria con un detalle sin precedentes.

Después de tres décadas de estudio, un grupo internacional de científicos observó un par de estrellas orbitando entre sí, revelando que estas estrellas están rodeadas por discos de gas y polvo. Investigación publicada hoy en Diario astrofísicomuestra que el material dentro de los discos recién descubiertos podría ser el comienzo de nuevos sistemas planetarios que orbiten en el futuro alrededor de estrellas binarias.

Usando el Very Large Array (VLA) y el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), el grupo científico ha estudiado la estrella binaria SVS 13, que aún se encuentra en su etapa embrionaria. Este trabajo proporcionó la mejor descripción disponible hasta la fecha de un sistema binario en progreso.

formularios formacion de planetas Indican que los planetas se forman a través del lento ensamblaje de partículas de hielo y polvo en el discos protoplanetarios Sobre la formación estelar. Estos modelos normalmente solo tienen en cuenta estrellas individuales, como el Sol. Sin embargo, la mayoría de las estrellas forman sistemas binarios, en los que dos estrellas orbitan alrededor de un centro común. Se sabe muy poco sobre cómo nacen los planetas alrededor de estas dos importantes estrellas gemelas, donde la interacción gravitatoria entre las dos estrellas juega un papel fundamental.

«Nuestros resultados revelaron que cada estrella tiene un disco de gas y polvo a su alrededor, además de que se está formando un disco más grande alrededor de ambas estrellas», dice Ana Carla Díaz-Rodríguez, investigadora del IAA-CSIC y el Reino Unido. El Centro Regional ALMA (UK-ARC) de la Universidad de Manchester, que lidera el trabajo.

«Este disco exterior muestra una estructura helicoidal que alimenta de material a discos individuales, y en cada uno de ellos se podrían formar en el futuro sistemas planetarios. Esta es una clara evidencia de la existencia de discos alrededor de ambas estrellas y de la existencia de un disco común en forma binaria». sistema.»

El sistema binario SVS 13, formado por dos embriones estelares con una masa total similar a la del Sol, se encuentra relativamente cerca de nosotros, a unos 980 años luz de distancia en la Nube Molecular de Perseo, lo que permite su estudio detallado. Las dos estrellas del sistema están muy cerca una de la otra, con una distancia de no más de noventa veces la distancia entre la Tierra y el Sol.

El trabajo permitió estudiar la composición de gas, polvo y sustancias ionizadas en el sistema. Además, se han identificado aproximadamente treinta moléculas diferentes alrededor de ambas protoestrellas, incluidas trece moléculas orgánicas complejas de precursores de la vida (siete de las cuales se descubrieron por primera vez en este sistema). «Esto significa que cuando los planetas comiencen a formarse alrededor de estos dos soles, los componentes básicos de la vida estarán allí», dice Ana Carla Díaz-Rodríguez (IAA-CSIC/UK-ARC).

El equipo científico utilizó las observaciones de SVS 13 obtenidas por el VLA durante un período de treinta años, junto con nuevos datos de ALMA, y rastreó el movimiento de ambas estrellas durante este período, lo que permitió rastrear su órbita, así como la geometría y orientación del sistema, junto con muchos parámetros básicos, como la masa de las estrellas primarias, la masa de los discos y su temperatura. «Este trabajo muestra cómo los estudios sistemáticos cuidadosos de las estrellas jóvenes pueden proporcionar una descripción notablemente detallada de su estructura y propiedades», dice Gary Fuller de la Universidad de Manchester, uno de los colaboradores del proyecto.

«En IAA, comenzamos a estudiar este sistema hace veinticinco años. Nos sorprendió descubrir que SVS 13 era un binario de radio, porque solo se ve una estrella en la óptica. Normalmente, los embriones estelares se detectan en radio, pero se vuelven visibles. solo al final del proceso de gestación. Fue muy extraño descubrir un par de estrellas gemelas ya que una parece haber evolucionado más rápido que la otra. Diseñamos varios experimentos para obtener más detalles y ver si tal caso podría alguna de las estrellas. Ahora hemos visto que ambas Las dos estrellas son tan pequeñas que ambas podrían formar planetas, dice Guillem Anglada, investigador de la coordinación de estudios IAA-CSIC y SVS 13.

SVS 13 ha generado mucha controversia en la literatura científica, con algunos estudios considerándolo demasiado pequeño y otros considerándolo en una etapa posterior. Este nuevo estudio, quizás el estudio más completo de sistema estelar binario En la composición, no sólo arroja luz sobre la naturaleza de los dos estrellas y su entorno, sino que también proporcionan parámetros importantes para probar simulaciones numéricas de las primeras etapas de formación binaria y multisistema.