Al observar el disco protoplanetario,Atacama grandes arreglos milimétricos/submilimétricos(ALMA) es probablemente el campeón.ALMA fue el primer telescopio en mirar dentro del casi misterioso disco protoplanetario que rodea a una estrella joven y observar la formación planetaria.Aunque nuestro conocimiento de todo el proceso aún está en pañales, ALMA ha avanzado en nuestra comprensión del proceso planetario.
Nuevas observaciones sugieren que el caos y el desorden parecen ser parte del proceso.Los astrónomos que usaron ALMA observaron que la estrella se acercó demasiado a uno de estos discos formadores de planetas, agrupándolo y distorsionando la forma del disco.
¿Cómo afectará la formación de planetas?
Fue descubierto por un equipo de investigación dirigido por el astrónomo Ruobing Dong de la Universidad de Victoria en Canadá.El título de su tesis es “Posibilidad de sobrevuelo de Binary Protostar Z CMa en acción.”Publicaron un artículo en la revista Nature Astronomy.
Los astrónomos saben que cuando se forma una estrella, el material sobrante se encuentra en un disco alrededor de la estrella llamado disco protoplanetario.Los planetas se forman a partir de esas sustancias.Sabemos que se forman por acreción, pero hay muchas preguntas sobre cómo sucede exactamente eso.
ALMA fue el primero en observar de cerca este proceso.En 2014, los astrónomos fotografiaron con ALMA el disco alrededor de la joven estrella HL-Tauri con más detalle que nunca.La imagen mostró una fisura en el disco, que los científicos interpretan como el “carril” de formación de planetas, arrastrando gas y polvo, dejando espacios en el proceso.
ALMA todavía dedica tiempo a investigar los discos protoplanetarios.En este nuevo estudio, un equipo de investigadores utilizó ALMA y un Very Large Array (VLA) para examinar los discos circundantes.Z canis mayor(Z CMa) sistema estelar.Descubrieron las secuelas del camino de un invasor estelar a través del disco estelar.El intruso no formaba parte del Z CMa y el camino a través del sistema dejó un rastro.Retorció la estructura del disco del Z CMa y creó una corriente de gas y polvo que se extendió.
Z CMa es un grupo estelar completo de secuencia principal a unos 3750 años luz de la constelación Can Major.Los astrónomos pensaron que Z CMa era un par binario, pero el estudio identificó dos estrellas probables adicionales en este sistema.La estrella de Z CMa es joven, solo tiene 300.000 años.A esa edad, los planetas aún no se habían formado.Las estrellas aún se encuentran en la etapa de acumulación masiva.
“Lo que hicimos … Es como un rayo que cae sobre un árbol”.
Ruobing Dong, investigador sénior de la Universidad de Victoria.
Los astrónomos saben más sobre estos vuelos estelares a partir de simulaciones de lo que sabemos a partir de las observaciones.Los investigadores solo han observado algunos de ellos porque son difíciles de ver.Según el autor principal Dong, es como ver un rayo caer sobre un árbol.
“La evidencia observacional de eventos de sobrevuelo es difícil de obtener porque estos eventos ocurren rápidamente y son difíciles de capturar en acción.Lo que hicimos con las observaciones de ALMA Band 6 y VLA fue atrapar un rayo que golpeaba un árbol”, dijo Ruobing Dong, astrónomo de la Universidad de Victoria en Canadá e investigador principal del nuevo estudio.“Este descubrimiento muestra que los encuentros cercanos entre estrellas jóvenes que albergan el disco ocurren en la vida real, no solo en la situación teórica que se ve en las simulaciones por computadora.Los estudios de observación anteriores han visto sobrevuelos, pero no han podido recopilar la evidencia completa que podríamos haber obtenido sobre los eventos que ocurrieron en el Z CMa”.
“Los orígenes de las serpentinas han sido durante mucho tiempo un misterio”.
De “Posible vuelo de la protoestrella binaria Z CMa en funcionamiento” por Dong et al 2022.
Esta no es la primera vez que los astrónomos observan el flujo y se preguntan al respecto.“Los orígenes de las serpentinas han sido durante mucho tiempo un misterio”, señalan los autores en el artículo.Las hipótesis previas sobre este nado dicen que podrían ser las paredes de una cavidad esculpidas por el flujo de salida molecular, brazos espirales creados debido a la inestabilidad gravitacional o restos de nubes de baja masa capturadas recientemente.
Sin embargo, al final del streamer, la identificación de fuentes puntuales es un nuevo desarrollo.
“Fuente puntual” es una jerga astronómica para una estrella potencial u otro objeto.En este caso, los investigadores encontraron una fuente puntual (C) a unas 4700 unidades astronómicas en Z CMa.La fuente se encuentra al final de una corriente de gas y polvo de unas 2000 AU de longitud.Interpretaron la fuente puntual como un intruso y la corriente como un efecto.El equipo dice que la fuente puntual C aún no se ha observado en la óptica o la luz infrarroja.Sus primeras observaciones muestran que es probable que sea un objeto de masa planetaria o masa solar de un millón de años.objeto estelar joven(YSO) Envuelto en gas y polvo.
En el sistema Z CMa, el sobrevuelo interrumpió los discos de ambas estrellas. ambas cosas “… Puede ser facilitado por explosiones de acreción, perturbación del disco anfitrión por sobrevuelos”.
Las estrellas solitarias como nuestro sol no son la norma.La mayoría de las estrellas son binarias o incluso trillizos o cuatrillizos.Las interrupciones del disco en estos sistemas no son infrecuentes.Sin embargo, a menudo es el acompañante, no el intruso, el que perturba el disco.Esto hace que el Z CMa se destaque.
Hau-Yu Baobab Liu es astrónomo del Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sínica de Taiwán y coautor de este artículo.En un comunicado de prensa, Liu dijo: “La mayoría de las estrellas no se forman solas.Los gemelos que nacen juntos, incluso los trillizos y los cuatrillizos, se atraen entre sí por la gravedad.Durante este momento, parte del material del disco protoplanetario de la estrella se desprende para formar una corriente de gas expandida, lo que podría dar pistas a los astrónomos sobre la historia de encuentros estelares pasados”.
Nuestro sistema solar ha experimentado su propio evento devastador.No ha habido vuelos estelares como los conocemos, pero ha habido otros eventos que formaron planetas.El cambio de Júpiter cambió el curso de los acontecimientos en nuestro sistema y algo hizo que Urano cayera de lado.La colisión de una Tierra joven con un protoplaneta probablemente produjo la luna.Entonces sabemos que los eventos devastadores dan forma a nuestro sistema solar.Pero en nuestro sistema solar, estos eventos ocurrieron más tarde cuando los planetas ya se estaban formando.
¿Qué significa el vuelo estelar para las primeras etapas de formación de planetas como Z CMa?¿Cuáles son los efectos a largo plazo?
“En general, podemos pensar en los sobrevuelos como ‘sacudidas’ en el sistema que perturban la distribución de la materia en el disco, y el desarrollo planetario puede tener ventajas y desventajas”.
Ruobing Dong, investigador sénior de la Universidad de Victoria.
En este punto, hay lugar para la especulación.En un intercambio de correos electrónicos con Universe Today, el autor principal Dong habló sobre varias posibilidades.Comenzó su discurso diciendo que aún no sabemos mucho sobre el efecto.
“En general, podemos pensar en los sobrevuelos como “sacudidas” en un sistema que perturba la distribución de la materia en un disco, y el desarrollo planetario puede tener ventajas y desventajas.
Dong lo comparó con construir algo con bloques de madera.Si la estructura del bloque golpea y cae, eso es algo malo.Pero, ¿y si hacemos salteados en lugar de hacer algo con bloques de madera?En este caso, podría ser un mejor salteado.
“Así que creo que el material podría mezclarse debido al evento de sobrevuelo en el disco protoplanetario. Dicho esto, si las piezas de material pudieran chocar entre sí después del sobrevuelo y los discos no hubieran sido perturbados, no habrían tenido la oportunidad de encontrarse.Esto puede ser útil para dar forma a objetos o hacerlos crecer a un tamaño más grande”.
Ese es solo un resultado potencial, explicó Dong.Sin embargo, si el sistema joven ya estaba formando un planeta, podría destruir el planeta primitivo.“Por otro lado, si ya se han formado guijarros sueltos (u objetos más grandes), un evento de sobrevuelo puede chocar entre sí, y estas colisiones pueden destruir el objeto ya formado. En este caso, la perturbación no es buena”. él dijo
¿Cómo podrían estos sobrevuelos afectar a la estrella misma?En el sistema Z CMa, el intruso desencadenó una explosión de acumulación.¿Podría una explosión afectar al sistema solar?Línea congelada?¿Se empujará más la línea de congelación?
“Esto puede causar una serie de ondas tanto en la química como en la física. Es tan complejo que no estoy seguro si puedo simplemente clasificarlo como ‘bueno’ o ‘malo’ para la formación de planetas”.
Ruobing Dong, investigador sénior de la Universidad de Victoria.
“Otro efecto independiente es que un evento de sobrevuelo puede hacer que la estrella central explote, por lo que la estrella puede volverse mucho más brillante durante un período de tiempo.En tal caso, la línea de escarcha se alejará más de la estrella.El hielo puede derretirse o evaporarse, y las gotas y moléculas de agua pueden interactuar entre sí en el aire.Esto puede tener una cascada de ramificaciones tanto en la química como en la física, y es tan complejo que no estoy seguro de que pueda clasificarse simplemente como “bueno” o “malo” para la formación de planetas.
Dong dijo que estudiar la evolución y el crecimiento de los sistemas estelares jóvenes en las galaxias ayudará a los científicos a comprender mejor los orígenes de nuestro sistema solar.“Estudiar este tipo de eventos proporciona una ventana al pasado, incluido lo que pudo haber sucedido en el desarrollo temprano de nuestro sistema solar, y la evidencia importante de esto se ha ido.Al ver estos eventos en un sistema estelar recién formado, decimos: ‘¡Ajá!Esto le sucedió a nuestro sistema solar hace mucho tiempo.En este momento, VLA y ALMA nos han brindado la primera evidencia para desentrañar este misterio, y la próxima generación de estas tecnologías abrirá una ventana al universo con el que solo hemos soñado”.
No hay duda de que un vuelo como este afectará el futuro del sistema.Pero cuál será exactamente ese efecto es una pregunta abierta y algo que Dong quiere abordar en su trabajo futuro.
“En conclusión, todo lo que podemos decir es que se espera que los eventos de sobrevuelo tengan un impacto significativo en el desarrollo planetario, y el efecto exacto de un sistema en particular puede depender de la etapa de formación planetaria en ese sistema”, concluyó Dong.
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