Un joven sistema binario puede formar planetas con órbitas salvajes

MADRID, 30 Jul. (EUROPA PRESS) -

   Mientras el telescopio ALMA, astrónomos han descubierto un llamativo par de discos de formación planetaria tremendamente mal alineados en el joven sistema estelar binario HK Tau.

   Estos resultados, que se publican en 'Nature', proporcionan la imagen más nítida jamás tomada de discos protoplanetarios alrededor de una estrella doble y podrían revelar detalles importantes sobre el nacimiento y la posible órbita de los planetas en un sistema estelar múltiple.

   A diferencia de nuestro solitario sol, la mayoría de las estrellas se forman en pares binarios, dos estrellas que orbitan alrededor de un centro común de masa. Aunque son muy abundantes, los sistemas binarios plantean una serie de preguntas, incluyendo cómo y dónde se forman los planetas en esos entornos complejos.

   "ALMA nos ha dado una visión sin precedentes de una estrella principal y su compañera binaria luciendo discos protoplanetarios desalineados", afirma Eric Jensen, astrónomo de la Universidad de Swarthmore en Pennsylvania, Estados Unidos. "De hecho, podríamos estar viendo la formación de un sistema solar que puede que nunca se acomode", añade.

   Las dos estrellas en este sistema, que se encuentran a unos 450 años luz de la Tierra, en la constelación de Tauro, están a menos de 5 millones de años y separadas por unos 58.000 millones de kilómetros, o 13 veces la distancia de Neptuno al sol.

   Este sistema de estrellas compañeras, conocido como HK Tau B, aparece más tenue para los astrónomos en la Tierra debido a que su disco de polvo y gas bloquea gran parte de la luz de las estrellas. Sin embargo, se puede observar el disco en sí fácilmente en la luz de las estrellas que se dispersa en longitudes de onda ópticas y del infrarrojo cercano.

   El disco alrededor de la estrella principal, HK Tau A, está inclinado de tal manera que la luz de su estrella brilla cuando el tiempo está despejado, por lo que es difícil para los astrónomos ver el disco ópticamente, pero no es un problema para ALMA, que puede detectar fácilmente la luz a milímetros de longitud de onda emitida por el polvo y el gas que comprenden el disco.

   Con su resolución y sensibilidad sin precedentes, ALMA fue capaz de resolver completamente por primera vez la rotación del disco de HK Tau A. Esta imagen más clara permitió a los astrónomos calcular que los discos estaban desalineados, lo que significa que estaban fuera de sincronía con la órbita de sus estrellas, a unos 60 grados o más.

   "Este claro desajuste nos ha proporcionado un aspecto importante de un joven sistema binario de estrellas", afirma Rachel Akeson, del Instituto de Ciencia de Exoplanetas de la NASA en el Instituto de Tecnología de California en Pasadena, California, Estados Unidos. "Aunque ha habido sugerencias antes de la existencia de este tipo de sistemas mal alineados, éste es el ejemplo más claro y sorprendente", añade.

   Las estrellas y los planetas se forman a partir de inmensas nubes de polvo y gas. Como el material de estas nubes se contrae bajo la gravedad, comienza a girar hasta que la mayor parte del polvo y gas cae en un remolino de disco protoplanetario aplanado en torno al crecimiento de una protoestrella central.

   A pesar de formarse a partir de un disco normal plano, los planetas pueden acabar en órbitas muy excéntricas y ser desalineados con el ecuador de la estrella. Una teoría de cómo los planetas pueden pasar a estas inusuales órbitas es que una estrella compañera binaria puede influir en ellos, pero sólo si su órbita está desalineada inicialmente con los planetas.

   "Nuestros resultados demuestran la existencia de las condiciones necesarias para modificar las órbitas planetarias y que estas condiciones están presentes en el momento de la formación del planeta, al parecer debido al proceso de formación binaria", señala Jensen. "No podemos descartar otras teorías, pero, sin duda, podemos descartar el hecho de que una segunda estrella haga el trabajo", matiza.

   Desde ALMA se puede ver el polvo de otro modo invisible y el gas de los discos protoplanetarios, permitiendo imágenes nunca antes vistas de este sistema binario joven. "Debido a que estamos viendo esto en las primeras etapas de formación con los discos protoplanetarios aún en su lugar, podemos ver mejor cómo se orientan las cosas --apunta Akeson--. Simplemente, se puede ver mejor el gas que los planetas".

   De cara al futuro, los investigadores quieren determinar si este tipo de sistema es típico o no. Estos expertos señalan que se trata de un caso individual importante, pero se necesitan estudios adicionales para determinar si este tipo de orden es común en toda nuestra galaxia.