Astrónomos han identificado el segundo y tercer ejemplo de un tipo raro de sistema estelar que comprende dos estrellas centrales que se orbitan entre sí, rodeadas por un notable disco de gas y polvo. Tatooine podría “ser posible” lo dicen científicos.
“Si hubiera un planeta en uno de estos sistemas, sería como el planeta Tatooine de Star Wars“, dice Michael Poon, estudiante en el Departamento de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Toronto, y uno de los científicos involucrados en el descubrimiento.
“Verías, como en Tatooine, dos soles en el cielo orbitando entre sí. Además, hay un disco alrededor de las estrellas. Imagina los anillos de Saturno pero mucho, mucho más grandes, con las estrellas en el medio”.
Dichos discos se conocen como discos protoplanetarios porque eventualmente forman familias de planetas como nuestro sistema solar. Los sistemas recién descubiertos son raros porque sus discos se encuentran en ángulo con respecto a las órbitas de sus estrellas centrales.
“El descubrimiento de objetos como estos es importante para nuestra comprensión de la formación de planetas”, dice en un comunicado J.J. Zanazzi, becario postdoctoral en el Instituto Canadiense de Astrofísica Teórica (CITA) de la facultad. “Los planetas nacen de ellos, por lo que la existencia de discos alrededor de estrellas binarias muestra que es probable que encontremos más planetas orbitando binarias.
“También nos ayudarán a comprender si la vida puede existir en un planeta que orbita una estrella binaria en ángulo debido a cómo esa orientación afecta la temperatura y otras condiciones”.
El descubrimiento de los nuevos objetos, denominados Bernhard-1 y Bernhard-2, se describe en un artículo publicado en The Astrophysical Journal Letters.
Bernhard-1 y Bernhard-2 están tan distantes que no podemos ver sus dos estrellas centrales individualmente (estos pares de estrellas se conocen como estrellas binarias). En cambio, solo vemos un único punto de luz y medimos el brillo total del binario.
Los investigadores identificaron los nuevos objetos mediante el análisis de las complejas y distintivas variaciones de brillo causadas por su geometría inusual. Un gráfico de esas variaciones a lo largo del tiempo se denomina curva de luz y las curvas de luz de los nuevos sistemas coinciden con las del primer sistema de este tipo jamás descubierto, un objeto denominado Kearns Herbst 15D (KH 15D).
Las curvas de luz de Bernhard-1 y Bernhard-2 descienden a una fracción de su brillo máximo, el primero durante 112 días cada 192 días; este último durante 20 días cada 62 días. Estas caídas son la señal de que una de las estrellas de cada binario se mueve detrás del disco visto desde la Tierra. Cuando la estrella vuelve a emerger, el brillo del sistema vuelve a la normalidad.
Además, cuando los coautores compararon observaciones recientes con datos de archivo que datan de décadas atrás, encontraron que ambos objetos variaban en brillo durante períodos mucho más largos. El análisis previo de KH 15D realizado por el equipo de Zanazzi, junto con el trabajo de otros investigadores, concluyó que este patrón a largo plazo reveló que el disco y las estrellas formaban un ángulo entre sí.
Debido a que las estrellas binarias y sus discos protoplanetarios se condensan a partir de la misma enorme nube giratoria de material, el disco generalmente se encuentra en el mismo plano que las órbitas de las estrellas, al igual que las órbitas de la mayoría de los planetas y lunas de nuestro sistema solar. el mismo avión. Imagine dos patinadores artísticos, tomados de la mano, girando uno alrededor del otro mientras otros patinadores rodean a la pareja; todos están patinando en el mismo plano de la superficie del hielo.
Pero KH 15D, Bernhard-1 y Bernhard-2 son raros porque sus discos circumbinarios están en ángulo con los planos de las estrellas en órbita. Debido a esta inclinación, los discos se tambalean como un trompo, un movimiento conocido como precesión, ya que se mueven entre nosotros y las estrellas, lo que hace que la luz de las estrellas centrales se atenúe. Para KH 15D, ese ciclo de atenuación podría llevar entre 60 y 6.000 años.
Los dos tipos de variaciones de brillo se combinan para crear la característica curva de luz de los objetos similares a KH 15D.
El descubrimiento de Bernhard-1 y Bernhard-2 se realizó cuando Klaus Bernhard, un astrónomo aficionado y miembro de Bundesdeutsche Arbeitsgemeinschaft für Veränderliche Sterne, analizó datos de Zwicky Transient Facility. El instrumento de ZTF examina todo el cielo del norte cada dos días, proporcionando datos de innumerables objetos durante largos períodos de tiempo.
Peinando los datos, Bernhard descubrió candidatos similares a KH 15D. Luego compartió sus hallazgos con el equipo de Zanazzi, cuyo análisis posterior reveló Bernhard-1 y Bernhard-2.
Ahora que los investigadores han encontrado dos más de estos raros objetos celestes, son optimistas y seguirán más descubrimientos.
“Justo este mes, Gaia publicó sus datos más recientes”, dice Zanazzi sobre la misión espacial que ha estado observando mil millones de estrellas en la Vía Láctea desde su lanzamiento en 2013. “Y ahora que tenemos este modelo para estos objetos, podemos tener la esperanza de que podamos usarlo para encontrar más objetos para agregar a la lista”.
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