ALMA descubre un extraño sistema triple de estrellas con anillos desalineados

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ALMA descubre un extraño sistema triple de estrellas con anillos desalineados

(ALMA)

Dos equipos de astrónomos han descubierto uno de los sistemas estelares más extraños hasta ahora. GW Orionis, como fue bautizado, no solo es un sistema de tres estrellas, sino que su disco formador de planetas tiene anillos desalineados.

Los astrónomos barajan dos posibles escenarios para esta desalineación: o el disco fue desgarrado por la atracción gravitacional de las estrellas o por un planeta recién nacido.

Los detalles de ambos estudios, que utilizaron el poder del telescopio ALMA en Chile, fueron publicados en Science y en The Astrophysical Journal Letters.

¿Anillos desalineados?

La mayoría de estrellas que se parecen al Sol tienen un compañero, son parte de un sistema múltiple. A diferencia de los planetas de nuestro sistema, que orbitan en el mismo plano alrededor del Sol, los planetas alrededor de estrellas múltiples a menudo tienen órbitas que no están alineadas.

Estas órbitas desalineadas por lo general se originan en el momento en que los planetas se están formando, en el disco de formación planetaria. Por eso, estudiar la estructura de estos discos alrededor de sistemas múltiples nos ayuda a comprender cómo se forman estos planetas.

Representación de la estructura del disco y la órbita de las tres estrellas en GW Orionis. Los anillos naranjas son los anillos desalineados vistos por ALMA. (ALMA)

Tres anillos con diferentes orientaciones

En el nuevo estudio, dos equipos independientes de astrónomos apuntaron con ALMA hacia GW Orionis. Este es un sistema estelar joven que alberga tres estrellas. Las estrellas i nternas GW Ori A y B se orbitan entre sí y están separadas por 1 unidad astronómica (au), y la tercera estrella GW Ori C orbita a sus dos hermanos a una distancia de 8 au aproximadamente.

El sistema tiene tres anillos separados con diferentes orientaciones en el enorme disco formador de planetas de GW Orionis, ubicado aproximadamente a 46, 185 y 340 au de su centro. En comparación, Neptuno está a solo 30 au del Sol.

En relación a los anillos, el interno está muy desalineado de los otros dos y las estrellas. El más externo, por otro lado, es el más grande que hemos observado hasta ahora en un disco formador de planetas.

«Nos sorprendió ver la fuerte desalineación del anillo interior», dijo Jiaqing Bi de la Universidad de Victoria en Canadá, y líder del equipo que publicó sus resultados en The Astrophysical Journal Letters en mayo de este año.

El segundo equipo de astrónomos detectó gas caliente en el borde interior del anillo desalineado y luz dispersa de la superficie deformada del disco.

“En nuestras imágenes, vemos la sombra del anillo interior en el disco exterior. Al mismo tiempo, ALMA nos permitió medir la forma precisa del anillo que proyecta la sombra”, declaró Stefan Kraus, líder del estudio publicado hoy en Science. “La combinación de esta información nos permite derivar la orientación tridimensional del anillo desalineado y de la superficie deformada del disco”.

Imágenes de ALMA del disco formador de planetas con anillos desalineados alrededor del sistema estelar triple GW Orionis. La imagen de la izquierda es de Jiaqing Bi; la de la derecha es de Stefan Kraus. (ALMA)

Posibles explicaciones para la desalineación

Luego de observar a las estrellas por más de 11 años, el equipo descubrió que estas no orbitan en el mismo plano. No solo están desalineadas entre sí, sino que además lo están con respecto al disco.

“Esto resultó crucial para comprender cómo las estrellas dan forma al disco”, agregó el miembro del equipo John Monnier de la Universidad de Michigan.

El equipo de Kraus cree que la desalineación se debe al ‘efecto de desgarro del disco’. De esa manera, la atracción gravitacional de las estrellas en diferentes planos podría deformar y romper el disco de GW Orionis. Sus simulaciones mostraron que la desalineación podría ser causada por las órbitas de las tres estrellas.

Sin embargo, el equipo de Bi apunta hacia otra posible explicación. “Nuestras simulaciones muestran que la atracción gravitacional de las estrellas triples por sí sola no puede explicar la gran desalineación observada. Creemos que la presencia de un planeta entre estos anillos es necesaria para explicar por qué se rompió el disco”, dijo Nienke van der Marel, miembro del equipo.

Casualmente, el equipo de Kraus encontró que “el interior contiene suficiente polvo para construir 30 Tierras, lo que es suficiente para que se forme un planeta en el anillo”.

Se necesitan más estudios que permitan identificar si el sistema alberga un planeta, ya sea que exista o aún esté en formación. Sin embargo, de confirmarse, sería el primer planeta identificado en orbitar un sistema de tres estrellas.

 

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