El extraño sistema en formación IRS 43

Nuestras teorías actuales sobre la formación de planeta nos dice que los sistemas planetarios se forman en el disco de material y gas alrededor de una estrella recién nacida (también llamada protoestrella). De ese disco de material que la rodea, eventualmente, surgen sus planetas. Sin embargo, un grupo de astrónomos ha descubierto un sistema binario de protoestrellas que no tiene dos discos (uno por cada estrella), si no tres…

Algo nunca visto

Representación artística de la extraña alineación de los discos del sistema IRS 43. Crédito: Christian Brinch/NBI/KU

Representación artística de la extraña alineación de los discos del sistema IRS 43.
Crédito: Christian Brinch/NBI/KU

Es la primera vez que nos encontramos algo así. El sistema, conocido como IRS 43, es un sistema binario. Es decir, con dos protoestrellas que giran una alrededor de la otra, a unos 400 años-luz de distancia de la Tierra. Es un sistema extremadamente joven, con una edad estimada de tan sólo 200.000 años. En circunstancias normales, la expectativa sería encontrar un disco protoplanetario alrededor de cada una, pero IRS 43 rompe todos los moldes porque tiene un tercer disco en el que también se podrían formar nuevos planetas.

Este tercer disco es de lo más extraño. Rodea a las dos estrellas y no está alineado con ellas en su mismo plano orbital, por lo que resulta muy complicado entender cuál es su origen. Comprender cómo ha podido formarse puede ser un gran empujón para avanzar en nuestro conocimiento de los exoplanetas. El descubrimiento ha sido realizado por Christian Brinch y Niels Bohr, de la Universidad de Copenhague, Dinamarca, y ha sido publicado en el Astrophyisical Journal Letters.

El descubrimiento fue realizado con la ayuda del telescopio Atacama Large Millimiter/submillimeter Array (abreviado ALMA), en Chile, a finales de agosto de 2015, tras observar el sistema. En realidad, IRS 43 no es nuevo. Lo conocemos desde hace 25 años, pero hasta ahora no había sido observado  con tanto detalle. Al analizarlo con más detenimiento, los investigadores han observado la presencia de un disco de polvo y gas alrededor de cada estrella, con un tamaño parecido al del Sistema Solar y un diámetro de unas 50 UA (unidades astronómicas, la distancia que separa al Sol de la Tierra).

El extraño tercer disco

El sistema IRS 43 observado por el satélite ALMA. Crédito: Christian Brinch/NBI/KU

El sistema IRS 43 observado por el satélite ALMA.
Crédito: Christian Brinch/NBI/KU

El tercer disco, por su parte, rodea a las dos estrellas y se aleja a 500 UA del centro del sistema. Además, por si no fuese suficiente, su orientación es también muy llamativa. Lo previsible sería que este tercer disco estuviese alineado con las órbitas de las dos estrellas, que estuviese achatado y siguiese la rotación de ambas, como pasaría con un disco tradicional (por llamarlo de alguna manera). Sin embargo, no sucede en este caso. Las dos estrellas orbitan el plano del tercer disco de manera casi perpendicular, con una inclinación de unos 60 grados.

Es difícil explicar cuál puede ser su origen. Es posible que se trate de algún resto abandonado tras la formación del sistema, que en la escala cósmica es muy reciente y puede haber sido especialmente tumultuosa. Otro escenario, sin embargo, podría ser el de que hubiese una tercera estrella en esa órbita que, eventualmente, terminó siendo expulsada por las otras dos estrellas, dejando tras de sí este gigantesco disco de material. Si es así, y si ese astro existe, podría estar en el vecindario.

Tampoco sabemos si los tres discos darán lugar al nacimiento de planetas. Todavía no estamos completamente seguros de cuál es el proceso por el que se forman los planetas, y no sabemos si hay suficiente material en esos discos como para que puedan aparecer. Suponiendo que sea así, los planetas que se encuentren en este tercer disco tendrían una órbita que les llevaría alrededor de ambas estrellas, en algo que llamamos una órbita circumbinaria. La diferencia con los otros dos discos es que los planetas que se formen en ellos orbitarán alrededor de sólo una de las dos estrellas.

Es posible que esta configuración cósmica sea común en otros sistemas estelares, y nos daría una explicación sobre por qué algunos exoplanetas observados se encuentran en órbitas tan alejadas de sus estrellas. Es más, un proceso similar  a éste nos podría permitir explicar algunas de las características más llamativas de nuestro propio Sistema Solar. Por ejemplo, la existencia de un disco similar aquí nos permitiría explicar fácilmente la inclinación de Plutón (y otros objetos) respecto al plano orbital del Sol.

Un sistema que debería estabilizarse

El telescopio ALMA. Crédito: ESO

El telescopio ALMA.
Crédito: ESO

A pesar de que ese tercer disco ahora mismo no encaje con el plano del resto del sistema de IRS 43, la expectativa de los investigadores es que con el paso del tiempo terminará alineándose y se achatará. Si están en lo cierto, quiere decir que el proceso se completará en sólo unos pocos millones de años. Ese período es, del mismo modo, la escala de tiempo aproximada en la que se puede formar un planeta.

Dicho de otro modo. Suponiendo que este tercer disco de IRS 43 sea capaz de formar planetas, si aparece alguno, antes de que el disco se alinee con el plano orbital de las estrellas, su órbita estará inclinada respecto al plano orbital del sistema binario durante toda su existencia. Sin embargo, si los planetas se forman una vez se haya alineado, entonces es muy posible que el sistema resultante sea mucho más parecido al Sistema Solar, con la mayoría de planetas compartiendo ese mismo plano orbital, sin importar en cuál de los tres discos se formó.

Lo que sí está claro es que hasta ahora no habíamos encontrado ningún sistema que se pareciese a éste. Ahora, el objetivo de los investigadores es utilizar las simulaciones por ordenador para calcular cuánto tiempo podría pasar hasta que el disco externo se alinee con los otros dos y, al mismo tiempo, observar el firmamento en busca de otros lugares similares que nos permitan determinar si este comportamiento es algo atípico en la galaxia o, por el contrario, es habitual encontrarnos con discos que no tienen parecen estar asociados a alguna de las estrellas recién formadas. De una u otra manera, nos servirá para comprender mejor los procesos que participan en la formación de estrellas y de planetas.

El estudio es Misaligned disks in the binary protostars IRS 43.

Referencias: IFLScience, Astrophysical Journal Letters

Alex Riveiro

Amante de la astronomía. Hablo de todo lo relacionado con el universo y sus conceptos de una manera amena y sencilla. Desde los púlsares hasta la historia de la astronomía en Al-Andalus.

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4 Responses

  1. Aborash dice:

    ¿Y no se ha encontrado nunca una formación de tres estrellas rotando entre sí, en vez de sólo dos? Visto lo visto, que se siguen encontrando cosas raras, tampoco lo veo tan descabellado, no?

    • Alex Riveiro dice:

      Es bastante más complicado de lo parece 🙂 (Una cosa es dos estrellas binarias con otra más dando vueltas a su alrededor, que sí lo hemos encontrado. De hecho, esa es la configuración de Alfa Centauri y Proxima Centauri, y otra es tener tres estrellas en la misma órbita, que es un sistema inestable a largo plazo si las tres tienen una masa similar).

      • Aborash dice:

        ¿Y la única posibilidad es es? O sea, ¿dos que giren sobre sí mismas y una tercera que orbite a ambas? ¿No hay posibilidad de que orbiten entre ellas en forma de círculo? (como las esferas de Dragon Ball 😛 )

  1. 11 octubre, 2016

    Información Bitacoras.com

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