Cuando comienza un sistema solar joven, no es más que un disco de estrellas jóvenes y escombros giratorios.La idea aceptada es que los escombros que se arremolinan son barridos durante la formación del planeta.Pero una nueva investigación sugiere que la mayor parte del material en el disco puede enfrentar un destino diferente.
Puede que no tenga el honor de ser parte de un planeta bueno y estable que orbita silenciosa y establemente a su estrella anfitriona.En cambio, simplemente se descarta.Jóvenes, aún en formación, expulsados del sistema solar para existir como objetos interestelares o planetas rebeldes.
El estudio proviene de nombres familiares para los lectores de Universe Today: Avi Loeb y Amir Siraj.Loeb y Siraj son graduados del Centro de Astrofísica de Harvard (CfA) y han colaborado anteriormente.Su nuevo estudio se titula “Evidencia preliminar de que los discos protoplanetarios emiten más masa de la que contienen.”Está disponible en el sitio de preimpresión arxiv.org y aún no ha sido revisado por pares.
Para respaldar su afirmación, Loeb y Siraj apuntan a la existencia de cuerpos interestelares como Oumuamua y 2I/Borisov.Hasta la fecha, no hay evidencia concluyente del origen de este objeto y su hermano.Los investigadores han sugerido una variedad de orígenes y han proporcionado evidencia para corroborar, pero aún no se ha llegado a un consenso.Omuamua podría ser interestelariceberg de hidrógeno oscuro, objetosimilar a plutón, o incluso escribir‘Conejo de polvo’ interestelar.’Y el cometa 2l/Borisov es probablemente el primer cometa interestelar falso que hemos visto.
El presupuesto de masa estelar muestra que ni la nube de Oort ni el disco protoplanetario pueden proporcionar suficiente masa para dar cuenta de los objetos interestelares y las poblaciones de planetas rebeldes.Entonces, ¿no está mal nuestro presupuesto de masa estelar?Quizás la mayor parte del material en el disco protoplanetario será expulsado y se convertirá en objetos interestelares como ‘Oumuamua, 2I/Borisov y planetas rebeldes. Algunos de estos planetas son muchas veces más grandes que la Tierra.
La mayoría de los artículos se basan en suposiciones científicas y la mayoría de ellos son preliminares.Los autores lo aclaran en el título del artículo.Los científicos aún no entienden claramente cuántos objetos interestelares y planetas rebeldes hay.Pero hay que empezar por alguna parte, y este documento es una especie de punto de partida.
Su tesis comienza con “Si los objetos interestelares se originan en discos protoplanetarios, pueden usarse para corregir la proporción de masa que emiten dichos discos”.A partir de ahí cavan más profundo.
“El origen de los objetos interestelares es un misterio sin resolver”, escribieron.”Ni la nube de Öort ni el disco protoplanetario pueden llenar el presupuesto masivo necesario para crear una población inferida de objetos interestelares”.Dejó dos amplias posibilidades para sus orígenes.Uno podría no ser plausible, con los otros presupuestos masivos estelares.El otro son las diferentes probabilidades de supervivencia de los objetos interestelares en grandes distancias y escalas de tiempo.
Este prefacio establece las preguntas principales para los investigadores. “¿Cuánta masa por estrella se necesita para crear un objeto interestelar?”
El primer obstáculo para responder a esa pregunta es el hecho de que conocemos solo dos cuerpos interestelares: ‘Oumuamua’, descubierto en 2017, y el cometa 2I/Borisov, descubierto en 2019. Y los científicos solo han observado estimaciones. por su tamaño.Se estima que Omuamua tiene entre 20 y 200 my el núcleo de Borisov entre 0,4 y 1 km.También hay un tercer objeto interestelar potencial:Cineos 2014-01-08, pero su estatus como objeto interestelar no ha sido confirmado.
Solo podemos estimar cuántos de estos objetos interestelares hay, incluidos los planetas rebeldes.Para cuerpos celestes como Oumuamua y Borisov, se estima en alrededor de 9.000 por estrella, mientras que los planetas rebeldes rocosos de aproximadamente el doble del tamaño de la Tierra tienen entre 5 y 10 por estrella.(Algunas estimaciones sugieren que solo hay dos estrellas por estrella).
Un par de investigadores tomaron los datos y las estimaciones de allí y realizaron una simulación.Las simulaciones resolvieron sus preguntas principales. “Dado el tamaño y la abundancia de objetos interestelares conocidos, ¿cuánta masa por estrella se necesitaría para crear tal población?”
Para cada estimación de tamaño y abundancia de objetos interestelares, la pareja realizó simulaciones de Monte Carlo.¿resultado?
Siraj y Loeb descubrieron que la nube de Oort no podía contener suficiente masa para ser una fuente de poblaciones putativas de objetos interestelares y planetas rebeldes.La pareja presentó los cálculos en el documento y “en consecuencia
Las nubes de estrellas son una fuente increíble de objetos interestelares”.
A continuación, consideran los discos planetarios primordiales.Sus cálculos se detallan en su artículo, y vale la pena buscar personas con un interés más profundo en el asunto.El resultado final, sin embargo, es que ‘puede explicar una mayor proporción de la masa estelar anfitriona de lo que se pensaba anteriormente para explicar la población putativa de cuerpos interestelares más grandes que Oumuamua.”La principal implicación de estos resultados es que la cantidad de masa requerida para formar un objeto interestelar más grande que ‘Omuamua’ es una fracción significativa de la masa estelar anfitriona, entre el 2% y el 50%”.
Detrás de todo el trabajo de Loeb y Siraj está lo que se llama el modelo de nebulosa solar de masa mínima (MMSN).El modelo MMSN describe la composición material del sistema solar necesaria para dar cuenta de la formación de planetas y asteroides que orbitan alrededor del sol.MMSN muestra que dada la metalicidad del Sol, se necesita alrededor del 1% de la masa del Sol para formar un planeta.
Los cálculos y simulaciones de los autores muestran que se necesita una fracción mucho mayor de la masa de una estrella para describir la población de un cuerpo celeste como ‘Omuamua’.”La principal implicación de estos resultados es que la cantidad de masa requerida para formar un objeto interestelar más grande que ‘Omuamua’ es una fracción significativa de la masa estelar anfitriona, entre el 2% y el 50%”.
Si crees que es un rango bastante grande, tienes razón.Pero lo que su trabajo ha logrado es una restricción más estricta en nuestra comprensión de la formación de sistemas planetarios.”Estos resultados sugieren una ruta altamente eficiente para transformar el material estelar primordial en planetas de ~0,1 km y liberarlos de sus madres y cambiar el paradigma con respecto a las restricciones de observación en el proceso de formación del sistema planetario”.
Pero lo más interesante es la posible conclusión.Los sistemas solares jóvenes, como objetos interestelares y planetas rebeldes, pueden emitir más masa de la que contienen.
En su resumen, Siraj y Loeb escriben: “El presupuesto de masa del disco protoplanetario del sistema solar, o el disco protoplanetario o de escombros alrededor de otras estrellas observadas, no puede proporcionar suficiente material para formar un objeto interestelar”.
La pareja finaliza el artículo mencionando cómo estas entidades pueden ser excretadas del sistema anfitrión.Pero es principalmente una especie de barra lateral.Un par de investigadores están más interesados en cómo esto cambiará nuestra comprensión de la formación del sistema solar.
Señalan que el próximo Vera Rubin Survey Telescope podría encontrar potencialmente más objetos interestelares. Porque Vera Rubin será excelente para descubrir fenómenos transitorios.Este estudio se limita a un tamaño de muestra pequeño de solo dos o tres objetos interestelares.Los tamaños de muestra más grandes le darán más información.
“Una vez que se detecta una cantidad suficiente de objetos interestelares, el origen de los objetos interestelares se puede inferir a partir de la distribución de la velocidad”, escriben los autores.
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