Cuando las estrellas jóvenes se fusionan en una nube de hidrógeno molecular, un disco restante de materia llamado disco protoplanetario las rodea.Este disco es donde se forman los planetas, y los astrónomos se están volviendo cada vez más expertos en observar estos entornos velados y observar la formación del mundo fetal.Sin embargo, las estrellas jóvenes no son las únicas estrellas que orbitan el disco.
Algunas estrellas viejas y moribundas también tienen discos.¿Podría formarse un planeta de segunda generación en estas condiciones?
Los planetas se forman después de la formación de las estrellas, pero no mucho después.En nuestro sistema solar, el sol se formó hace unos 4600 millones de años y la tierra hace unos 4500 millones de años.El destino de la tierra está entrelazado con el destino del sol.Cuando el Sol se expanda hasta convertirse en una gigante roja, se expandirá lo suficiente como para liberar una capa de materia al espacio y eventualmente destruir la Tierra y otros planetas interiores.Júpiter y los exoplanetas sobrevivirán, pero pasarán el resto de su tiempo orbitando el resto del sol, una enana blanca.No se pueden formar nuevos planetas alrededor de la enana blanca en este escenario.
Pero nuestro sol es relativamente raro.Muchas estrellas existen en pares.Los binarios tienen la misma edad pero tienen masas diferentes.Las estrellas en pares binarios tienen vidas diferentes porque la masa inicial de una estrella determina su futuro.Cuando una de esas estrellas tiene una masa similar a la de nuestro Sol, se convierte en una gigante roja y muere, enviando materia al espacio.Si una estrella tuviera una pareja binaria, ¿qué pasaría con toda esa materia?
Aquí surge un nuevo estudio en forma de cuadro.Su título es “Un grupo de discos de transición alrededor de estrellas evolucionadas: huellas dactilares planetarias.El primer autor es el astrónomo Jacques Kluska de KU Leuven.El artículo fue publicado en el Journal of Astronomy and Astrophysics.
La gravedad de la segunda estrella puede hacer que la materia expulsada de la estrella moribunda forme un nuevo disco giratorio muy similar al disco protoplanetario que rodeaba a la estrella cuando era joven.Los astrónomos ya sabían que esto podría suceder.Lo nuevo es la evidencia de que los planetas de segunda generación pueden formarse a partir de discos.Según este nuevo estudio, alrededor del 10% de las estrellas binarias están formando nuevos mundos en esta situación.
“En el 10% de las estrellas binarias evolucionadas con disco que estudiamos, vemos grandes agujeros en el disco”, dijo el primer autor Kluska en un comunicado de prensa.”Esta es una señal de que algo está flotando que ha reunido todo el asunto en el ámbito común”.
Probablemente solo se puede formar una cosa a partir de este disco. es el planetaObservar una estrella moribunda aumenta la probabilidad de que el objeto sea un planeta.”En estrellas binarias evolucionadas con grandes agujeros en el disco. Hemos visto muy pocos elementos pesados como el hierro en la superficie de las estrellas moribundas”, dijo Kluska.”Esta observación nos hace sospechar que estas partículas de polvo ricas en elementos están atrapadas en el planeta”.
Los astrónomos aún no están seguros de si esto es un planeta, pero la evidencia es interesante.Si resulta que el mundo de segunda generación se está formando de esta manera, sería un descubrimiento importante.Se llama nuestra teoría planetaria.hipótesis de la nebulosa, eso es correcto, pero no va lo suficientemente lejos.
El profesor Hans Van Winckel, director del Instituto de Astronomía KU Reuben, dijo: “La confirmación o refutación de esta forma particular de formación de planetas será una prueba sin precedentes de la presente teoría”.
Estos discos solo pueden formarse bajo ciertas circunstancias y en ciertos tipos de estrellas.Requiere una estrella posterior a AGB.Las estrellas post-AGB son estrellas frías y brillantes en la etapa de evolución estelar atravesada por estrellas como nuestro Sol.Después de AGB, las masas de las estrellas oscilan entre 0,8 y 5 masas solares.
Las estrellas post-AGB han agotado su suministro de hidrógeno.El núcleo de una estrella es principalmente carbono inerte y oxígeno, pero la capa exterior se expande y se enfría.La estrella se convierte en una gigante roja.Luego, el cambio de temperatura en el centro de la estrella desencadena la fusión de helio.La fusión nuclear retrasa brevemente el enfriamiento y la expansión de la estrella, pero eventualmente también agota el helio.Luego continúa el enfriamiento y la expansión.
Las estrellas aún no han terminado.Experimenta algunos pulsos de calor, fusiona más hidrógeno y algunos destellos de helio.Sin embargo, la estrella perdió mucha masa a medida que fluía hacia el espacio.Si tienes una pareja binaria, el material no llega muy lejos.Los pares binarios tienen un centro de gravedad y la materia expulsada forma un disco alrededor del centro.
No siempre.La fase espiral normal y dramática de la evolución binaria hace que la estrella compañera acumule materia de la estrella moribunda.Pero por alguna razón que los astrónomos aún no entienden, podría formarse un disco en su lugar.Esto le sucedió al 10% de los binarios en este estudio.
Estos discos post-AGB no duran mucho, solo entre 10.000 y 100.000 años.¿Es este tiempo suficiente para que se forme un planeta gigante?Los astrónomos no lo creían así.Pero másinvestigación recienteSugiere que los planetas podrían formarse en 100.000 años.Un estudio de 2018 analizó el espacio entre discos y “… “Si los planetas están tallando esta brecha, entonces el planeta con la masa de Saturno debería formarse dentro de los primeros ~0,5 millones de años de vida del disco protoplanetario”.
Sin embargo, los autores del estudio dicen que incluso si la cavidad del disco es de un planeta, puede que no sea necesariamente un planeta de segunda generación.“Sin embargo, si el disco de transición fue creado por un planeta, parece más probable que sea un planeta de primera generación que haya sobrevivido a la fase de interacción binaria”, escriben.”De hecho, a pesar de la cantidad relativamente pequeña de detecciones, los exoplanetas parecen ser tan frecuentes como los planetas alrededor de una sola estrella”.
Esta conclusión también es consistente con algunas de las propiedades observadas de las estrellas moribundas en el sistema.Como señaló el autor principal, Jacques Kluska, “… Sabemos que los elementos pesados como el hierro son muy raros en la superficie de las estrellas moribundas”.
¿Qué pasó con el hierro?Un planeta superviviente de primera generación podría unirlo, pero solo si fuera un planeta gigante.”Si tal planeta existiera desde el comienzo del disco, agotaría eficientemente el material refractario del disco interno y crearía un patrón de agotamiento observado en la superficie de la estrella”, escriben los autores en el artículo.
Los astrónomos ya conocen sistemas binarios donde se pueden haber formado planetas secundarios.se llamaNN Serpentis, y varios investigadores descubrieron el planeta allí.”Estos planetas son candidatos probables para un disco de segunda generación”, dicen Kluska y sus coautores.”Una vez que se identifiquen los escenarios planetarios, este disco será un sitio prometedor para estudiar la formación de planetas de segunda generación y, por lo tanto, los escenarios de formación de planetas en un espacio paramétrico sin precedentes”.
El autor tiene la intención de estudiar 10 discos que muestran cavidades.Planean estudiarlo más a fondo utilizando el gran telescopio del Observatorio Europeo Austral en Chile.
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