Cuando se trata de exoplanetas, hemos descubierto una variedad de extremos: mundos extraños que parecen más ciencia ficción que realidad. Las poderosas perturbaciones gravitacionales de las dos estrellas pueden convertir fácilmente un planeta en polvo, y mucho menos evitar que se forme en primer lugar.
Un nuevo estudio ha descubierto un sorprendente par de discos que forman planetas salvajemente desalineados en el joven sistema estelar binario HK Tau. Es la imagen más clara de discos protoplanetarios alrededor de una estrella doble, arrojando luz sobre el nacimiento y la órbita eventual de los planetas en un sistema estelar múltiple.
El "Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) nos ha dado una vista sin precedentes de una estrella principal y su compañero binario que lucen discos protoplanetarios mutuamente desalineados", dijo Eric Jensen del Swarthmore College en un comunicado de prensa. "De hecho, es posible que estemos viendo la formación de un sistema solar que nunca se estabilizará".
Las dos estrellas en el sistema, ubicadas aproximadamente a 450 años luz de distancia en la constelación de Tauro, tienen menos de cuatro millones de años y están separadas por unos 58 mil millones de kilómetros, o 13 veces la distancia de Neptuno al Sol.
La alta sensibilidad de ALMA y su resolución sin precedentes permitieron a Jensen y sus colegas resolver completamente la rotación de los dos discos protoplanetarios de HK Tau.
“Es más fácil observar la dispersión de gas y polvo porque tiene más área de superficie, de la misma manera que podría ser difícil ver un pequeño trozo de tiza desde la distancia, pero si mueles la tiza y dispersas la nube de polvo de tiza, se podía ver desde más lejos ", dijo Jensen a la revista Space.
El gas de monóxido de carbono orbita a ambas estrellas en dos cinturones anchos que giran claramente: el lado que gira lejos de nosotros se desplaza hacia el rojo, mientras que el lado que gira hacia nosotros se desplaza hacia el azul.
"Lo que encontramos en este sistema binario es que los dos discos en órbita están orientados de manera muy diferente entre sí, con un ángulo de aproximadamente 60 o 70 grados entre sus planos orbitales", dijo Jensen a la revista Space. Debido a que los discos están tan desalineados, está claro que al menos uno tampoco está sincronizado con la órbita de sus estrellas anfitrionas.
"Esta clara desalineación nos ha dado una mirada notable a un sistema estelar binario joven", dijo la coautora Rachel Akeson, del Instituto de Ciencia de Exoplanetas de la NASA en el Instituto de Tecnología de California. "Aunque ha habido indicios antes de que este tipo de sistema desalineado existe, este es el ejemplo más limpio y llamativo".
Las estrellas y los planetas se forman a partir de vastas nubes de polvo y gas. Pequeños bolsillos en estas nubes colapsan bajo la fuerza de la gravedad. Pero a medida que el bolsillo se encoge, gira rápidamente, y la región exterior se aplana en un disco turbulento. Finalmente, el bolsillo central se vuelve tan caliente y denso que enciende la fusión nuclear, en el nacimiento de una estrella, mientras que el disco externo, ahora el disco protoplanetario, comienza a formar planetas.
A pesar de formarse a partir de un disco plano y regular, los planetas pueden terminar en órbitas altamente excéntricas y pueden estar desalineados con el ecuador de la estrella. Una explicación probable es que una estrella compañera binaria los influencia, pero solo si su órbita está inicialmente desalineada con los planetas.
"Debido a que estos discos están desalineados con la órbita binaria, también lo estarán las órbitas de los planetas que formen", dijo Jensen a la revista Space. "Entonces, a la larga, el compañero binario influirá en las órbitas de los planetas, haciéndolos oscilar y tender a alinearse más con la órbita binaria, y al mismo tiempo volverse más excéntricos".
Mirando hacia el futuro, los investigadores quieren determinar si este tipo de sistema es típico o no. Si es así, las fuerzas de marea de las estrellas compañeras pueden explicar fácilmente las propiedades orbitales que hacen que la muestra actual de exoplanetas sea tan diferente de los planetas de nuestro propio Sistema Solar.
Los resultados aparecerán en Nature el 31 de julio de 2014.
