Equipo internacional de astrónomos explica la causa de la misteriosa forma de disco alrededor de estrella joven

En la investigación participaron dos investigadores del Núcleo Milenio de Formación Planetaria. El estudio se realizó a través de simulaciones computacionales.

Un grupo internacional de astrónomos, entre los que destacan Nicolás Cuello, investigador joven del Núcleo Milenio de Formación Planetaria y Jorge Cuadra, investigador asociado del centro, concluyó que la misteriosa forma del disco alrededor de la estrella HD142527 se debe a la influencia de una segunda estrella. La investigación fue publicada en la prestigiosa revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

En la imagen se muestra la distribución del disco de gas alrededor del par de estrellas que está en el centro.

Los discos protoplanetarios son los sistemas donde se forman los planetas alrededor de estrellas jóvenes. Comúnmente éstos se modelan como estructuras axisimétricas en forma de rueda, es decir, iguales en todas las direcciones angulares, con una estrella en el centro. Sin embargo, diversos procesos físicos pueden operar dentro del disco y romper esta simetría. Aparecen entonces espirales, serpentinas, sombras y bananas, como es el caso del disco que se estudió en esta investigación.

“Estos últimos años nos hemos percatado de que una gran parte de los discos sufren perturbaciones gravitacionales causadas por planetas y otras estrellas. Esto significa que hay que considerar modelos más complejos con varias estrellas y/o planetas”, indica Nicolás Cuello, segundo autor de la investigación.

En el caso del disco alrededor del sistema binario HD142527, los investigadores recolectaron toda la información obtenida los últimos 12 años desde diferentes telescopios (ALMA, VLT, ATCA). Cuello explica que había una gran variedad de estructuras y, en particular, una concentración de polvo en forma de banana, lo que era difícil de explicar y constituía una de las preguntas abiertas del campo. Sabían que había una estrella de baja masa escondida dentro de la cavidad central del disco, pero desconocían casi por completo su órbita alrededor de la estrella central.

“Se nos ocurrió probar diferentes tipos de órbitas y salir un poco de los esquemas clásicos. Consideramos órbitas ovaladas e inclinadas dentro de la cavidad, en vez de órbitas en el plano del disco, y dimos con la solución. Los efectos dinámicos de la binaria generaban una gran banana de polvo en el disco, por lo tanto ¡la estrella secundaria era la culpable!”, explica Cuello, quien también es investigador postdoctoral del Instituto de Astrofísica de la Universidad Católica.

Trabajo a futuro

Luego de este trabajo, los autores están explorando otros discos “exóticos” donde también hay grandes cavidades centrales y mucha estructura. “Nos interesan en particular los sistemas donde aún no se ha detectado la estrella secundaria. Dicho de otro modo, estamos cazando estrellas que se esconden dentro de cavidades de discos protoplanetarios. Es probable que sean mucho más comunes de lo que pensábamos y que tengan implicaciones importantes para la formación planetaria”, finaliza Cuello.

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