Extraños exoplanetas que orbitan estrellas binarias pueden tener órbitas extrañamente desalineadas


Hay una escena icónica en el original. Guerra de las Galaxias película donde Luke Skywalker contempla el paisaje desértico de Tatooine con el increíble espectáculo de una doble puesta de sol.

Ahora un nuevo estudio fuera del Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO) sugiere que tales exóticos mundos de exoplanetas que orbitan múltiples estrellas pueden existir en órbitas desalineadas, lejos del plano orbital primario.

El hallazgo tiene implicaciones para la formación planetaria en complejos sistemas estelares múltiples. El estudio utilizado ALMA (el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array) en Chile para observar 19 discos protoplanetarios alrededor de estrellas binarias con órbitas de períodos más largos, frente a una docena de estrellas binarias conocidas por albergar exoplanetas con períodos de menos de 40 días encontrados en las observaciones del telescopio espacial Kepler.

Los planetas se forman en discos protoplanetarios que rodean estrellas jóvenes, a medida que los escombros se unen lentamente en mundos. En el caso de las estrellas binarias, estos anillos se conocen como discos circumbinarios.

"El estudio proporciona el contexto necesario para interpretar los planetas circumbinarios que encontró la misión Kepler", dijo a Universe Today el astrónomo Ian Czekala de la Universidad de California en Berkeley.

"Al utilizar datos independientes de observaciones de radio de discos protoplanetarios circumbinarios a partir de los cuales se formarían los planetas circumbinarios, ahora podemos decir algo concreto sobre cuántos planetas circumbinarios se forman desalineados en relación con sus planos estelares binarios".

El descubrimiento de Kepler-16b, el primer exoplaneta que orbita un sistema estelar múltiple fue anunciado en 2011. A medida que aumenta el número de descubrimientos de exoplanetas a diario, estamos comenzando a darnos cuenta de que los sistemas complejos que se encuentran orbitando estrellas dobles y múltiples tienen sus propias historias extrañas que contar.

¿Qué podría ocurrir en sistemas con más de dos estrellas? "Tenemos solo unas pocas muestras de discos protoplanetarios alrededor de estrellas triples o cuádruples (como) GW Orionis y GG Tauri", dice Czekala.

"Por lo tanto, no hay suficientes datos para decir con certeza. El entorno dinámico para un sistema triple es más complejo que el de un sistema binario, por lo que mi expectativa es que se vea una mayor prevalencia de órbitas extrañas".

Nuestro plácido Sistema Solar es un bicho raro entre las estrellas de secuencia principal: es extraño pensar que la mayoría de las estrellas que puedes ver a simple vista esta noche son dobles y múltiples estrellas.

Aquí hay otro hecho extraño relacionado: ni una sola enana roja, el tipo de estrella más común en el Universo, está lo suficientemente cerca o brillante como para ser vista desde la Tierra a simple vista.

Viendo doble

El estudio descubrió que cuanto más largo es el período orbital de un par binario, es más probable que su disco de desechos circumbinarios esté desalineado fuera del plano orbital del par interno. El límite para la alineación versus la desalineación parece estar alrededor de un período orbital de 40 días.

Si el par host está en una órbita rápida y apretada, el disco circumbinario tiende a permanecer alineado … pero un disco alrededor de un par con una órbita más lenta tiende a desalinearse con el tiempo.

Czekala AKScoHD98800 compuesto 03052020HD 98800 b desalineado (izquierda) con un período orbital de 315 días, y AK Scorpii (derecha) con un período de solo 13,6 días. (ALMA, ESO / NAOJ / NRAO, I.Czekala, G. Kennedy y NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello)

Una limitación con los datos de Kepler es que está buscando exoplanetas en tránsito en órbitas de períodos muy cortos, y los exoplanetas de períodos cortos tienen muchas más probabilidades de transitar a lo largo de nuestra línea de visión y aparecer en los datos de Kepler en primer lugar.

Es más probable que los planetas que orbitan alrededor de estrellas binarias con períodos mucho más largos simplemente no se hayan visto todavía, pero que puedan aparecer en futuros micro-lentes o encuestas de imágenes directas.

El descubrimiento muestra cuán diferentes pueden ser otros sistemas planetarios. En nuestro propio Sistema Solar, vemos que todos los planetas principales permanecen en el plano de la eclíptica. Pero el recorrido orbital de un par de soles binarios puede deformar el disco circumbinario externo en el tipo de órbitas desalineadas observadas en el estudio.

Un ejemplo dramático es HD 98800 b (TV Crateris) ubicada a 150 años luz de distancia, un ejemplo único de un disco circumbinario en una órbita polar Anunciado por investigadores de la Universidad de Warwick en 2019.

Ya estamos comenzando a agregar al conjunto de datos de planetas circumbinarios. Satélite de Estudio de Exoplanetas en Transito de la NASA (TESS) recientemente descubrió su primer exoplaneta orbitando una estrella doble, TOI (TESS Object of Interest) -1338b.

Exoplanetas cielos alienígenas

La vista y las estaciones desde un exoplaneta en una órbita desalineada serían igualmente excéntricas.

Por ejemplo, habría épocas del año en las que el observador en la superficie de este mundo alienígena ve a las estrellas anfitrionas como un par muy distinto, mientras que las dos se fusionarían y eclipsarían durante la 'temporada de cruce de aviones' … esto también cambiaría cantidad de superficie insolación recibido por esta vez.

Ahora mismo estamos en 4,245 exoplanetas conocidos y contando. Soy lo suficientemente mayor como para recordar una época anterior a la última década del siglo XX, cuando no se conocía ningún exoplaneta más allá de nuestro sistema solar … y muchos astrónomos prominentes presentaron buenas razones para sugerir que las cosas seguirían así.

Avancemos rápidamente hasta 2020, y ahora conocemos suficientes exoplanetas para comenzar a clasificar y caracterizar otros sistemas solares, en el verdadero espíritu de la ciencia y la astronomía.

Este artículo fue publicado originalmente por Universo hoy. Lee el original artículo.

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