¿Qué tan típico es nuestro sistema solar? La pregunta aturde a los científicos planetarios, pero hacer detecciones de características análogas en otros sistemas planetarios es bastante difícil. Sin embargo, los astrónomos acaban de crear uno: una característica similar al cinturón de Kuiper alrededor de una estrella a 320 años luz de distancia.
Es, dicen, el primero polarimétrico Detección del anillo interior que rodea la estrella que llamamos HD 141569A. Y está revelando nuevos detalles sobre un período crucial de desarrollo planetario.
HD 141569A es en realidad un objeto bastante interesante y bien estudiado. Tiene dos compañeros muy viejos en un sistema trinario, ambas enanas rojas al final de sus vidas. Pero HD 141569A tiene solo 5 millones de años, alrededor de tres veces la masa del Sol, de un tipo espectral azul
En 1999, un disco fue descubierto alrededor de la joven estrella, con dos anillos con un pico de 220 y 360 unidad astronómicas, respectivamente. Estos son los restos de material que giraban y se acumulaban en la estrella mientras se formaba; Con el tiempo, los trozos de material comienzan a adherirse entre sí y se acumulan en los planetas.
En el disco de HD 141569A, una brecha entre los dos anillos sugirió que se estaba formando un planeta, aspirando gravitacionalmente todo el material en su órbita.
Aquí en el Sistema Solar, también tenemos restos del disco de acreción del Sol de su formación hace 4.600 millones de años. Lo llamamos el Cinturón de Kuiper, y es un disco hinchado de escombros helados más allá de la órbita de Neptuno. Plutón, a una distancia promedio de 39.5 unidades astronómicas, está en el cinturón de Kuiper.
Hacia el final de este proceso de acreción planetaria, lo que queda se conoce como disco de escombros, y puede extender cientos de unidades astronómicas a través de. El disco alrededor de HD 141569A es un híbrido: está en transición entre un disco protoplanetario y un disco de escombros.
Los discos híbridos son fascinantes para los científicos planetarios, ya que pueden contarnos cómo se forman los gigantes gaseosos y cómo interactúan los planetesimales en crecimiento con el gas y el polvo en el disco.
Ahora, al estudiar la radiación electromagnética dispersa y retorcida de la región alrededor de la estrella, los astrónomos dirigidos por Juan Sebastián Bruzzone de la Universidad de Ontario Occidental en Canadá han fotografiado un anillo similar alrededor de HD 141569A, con un pico a una distancia de 44 unidades astronómicas de la estrella .
(Bruzzone et al., ArXiv, 2019)
Y han encontrado no solo evidencia de formación planetaria, sino que insinúan que hay otra estructura de anillo en el disco más cerca de la estrella.
Específicamente, encontraron un brazo espiral, una característica encontrado en una algunos otros discos protoplanetarios, incluidos los dos anillos exteriores de HD 141569A, y considerados como evidencia de un planeta en formación. Según las características del brazo espiral, los investigadores dedujeron que el planeta estaría alrededor de la masa de Júpiter o un poco más pequeño.
También compararon su emisión observada con los modelos para encontrar el mejor ajuste para el tipo de polvo que podría haberlo producido. Pero, incluso con los modelos que mejor se ajustan, hubo emisiones que no se pudieron tener en cuenta.
Sin embargo, cuando se agregó a los cálculos otro anillo ubicado más cerca de la estrella, esto resolvió el problema. Un cinturón entre 5 y 15 unidades astronómicas reprodujo la emisión maravillosamente.
Además del hecho de que es asombroso que los astrónomos puedan lograr tal detección, este es el tipo de estudio finamente detallado que nos puede decir cómo nacen los planetas.
A su vez, eso puede decirnos más sobre nuestro propio Sistema Solar, y saber cuán normal o inusual es puede ayudarnos a descubrir cómo diablos llegamos aquí.
"Teniendo en cuenta los datos de imágenes resueltos de otras instalaciones de alto contraste, el disco de desechos HD 1415169A se conforma de al menos tres, y potencialmente cuatro anillos anidados, con estructuras en espiral en los tres anillos resueltos espacialmente". los investigadores escribieron en su artículo.
"Como tal, es un excelente laboratorio para estudiar discos perturbados dinámicamente".
La investigación ha sido aceptada en El diario astronómicoy está disponible en arXiv.