No uno, ni dos, sino tres sistemas planetarios se están formando alrededor de esta estrella binaria

Los astrónomos han visto tres sistemas completos de exoplanetas que nacen alrededor de una estrella binaria.

SVS 13 es un sistema estelar binario a 980 años luz de distancia, y las complejas estructuras de polvo que lo rodean arrojan luz sobre cómo nacen los sistemas planetarios en estos entornos fascinantes. Dado que una gran proporción de estrellas está ligada a sistemas de múltiples estrellas, esto tiene implicaciones para nuestra comprensión de la formación y evolución de los planetas.

“Nuestros resultados han revelado que cada estrella tiene un disco de gas y polvo a su alrededor y que, además, se está formando un disco más grande alrededor de ambas estrellas”, explica la astrónoma Ana Karla Díaz-Rodríguez, del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA- CSIC) en España y el Centro Regional ALMA en la Universidad de Manchester en el Reino Unido.

“Este disco exterior muestra una estructura en espiral que está alimentando materia en los discos individuales, y en todos ellos podrían formarse sistemas planetarios en el futuro. Esta es una clara evidencia de la presencia de discos alrededor de ambas estrellas y la existencia de un disco común en un sistema binario”.

Las estrellas nacen de densos nudos en nubes de gas molecular que flotan en el espacio. En las condiciones adecuadas, uno de estos nudos colapsará por su propia gravedad y comenzará a girar. A medida que gira, el material que la rodea se aplana en un disco que se enrolla en la estrella, alimentando su crecimiento.

Cuando la estrella llega al final de su formación, lo que queda se convierte en el disco protoplanetario. Todo el polvo y el gas sobrantes se amontonan y finalmente se unen en grupos lo suficientemente grandes que se acumulan para formar planetas, asteroides, cometas, lunas, planetas enanos y toda la otra diversión que puedes encontrar en un sistema planetario.

Sabemos que esto ocurre alrededor de estrellas individuales con bastante facilidad; solo el Sistema Solar es una prueba de que puede suceder, y la mayoría de los exoplanetas confirmados hasta la fecha se han encontrado orbitando estrellas individuales. Se cree que un sistema de estrellas múltiples, que crea un entorno gravitacionalmente más complicado, podría ser más hostil al proceso de formación de planetas.

Imagen de ALMA de los discos en SVS 13. (Díaz-Rodríguez et al.)

SVS 13 está relativamente cerca, en una nube de formación estelar llamada nube molecular de Perseo, y es muy joven. Consiste en dos estrellas con una masa combinada aproximadamente igual a la del Sol, encerradas en una órbita muy estrecha; están separados solo por unas 90 unidades astronómicas (Plutón está a unas 40 unidades astronómicas del Sol).

Para aprender más sobre el espacio alrededor de esta protoestrella binaria, así como sobre las propias estrellas, Díaz-Rodríguez y su equipo estudiaron 30 años de observaciones del Very Large Array del Observatorio Nacional de Radioastronomía. También realizaron nuevas observaciones con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, conocido como ALMA.

Esto permitió al equipo reconstruir la órbita del binario y determinar las masas de las estrellas, la orientación del sistema y los tamaños y masas de los discos. Encontraron dos pequeños discos, uno con un radio de polvo de 12 unidades astronómicas y el otro con un radio de polvo de 9 unidades astronómicas, ambos con un radio de gas de 30 unidades astronómicas.

El enorme disco espiral circumbinario, que encierra a ambas estrellas, tiene brazos espirales que se extienden 500 unidades astronómicas.

“En el IAA empezamos a estudiar este sistema hace veinticinco años. Nos sorprendimos cuando descubrimos que SVS 13 era un binario de radio, porque en el óptico solo se ve una estrella”, explica el astrónomo Guillem Anglada del IAA-CSIC.

“Fue muy extraño descubrir un par de estrellas gemelas donde una de ellas parecía haber evolucionado mucho más rápido que la otra. Diseñamos varios experimentos para obtener más detalles y averiguar si en tal caso alguna de las estrellas podría formar planetas. Ahora hemos visto que ambas estrellas son muy jóvenes y que ambas pueden formar planetas”.

Hay más razones para interesarse en el sistema que resolver los debates sobre las edades de las dos estrellas. Estudios previos del sistema identificaron moléculas en el polvo y el gas alrededor del SVS 13, incluidas moléculas orgánicas complejas que son precursoras de los componentes básicos de la vida.

“Esto significa que cuando los planetas comiencen a formarse alrededor de estos dos soles”, dijo Díaz-Rodríguez, “los componentes básicos de la vida estarán allí”.

Es posible que no estemos presentes para ver cómo se desarrolla el proceso, pero saber que esas moléculas están allí puede ayudarnos a desentrañar el misterio de nuestra existencia en el Universo.

La investigación ha sido aceptada por El diario astrofísicoy está disponible en el servidor de preimpresión arXiv.

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