Descubierto un exoplaneta en un sistema circumbinario polar
Por: Evan Gough, Universe Today.
07 de noviembre de 2023.
Esta ilustración muestra una estrella binaria rodeada por un grueso disco de material en una órbita polar. Crédito de la imagen: Universidad de Warwick/Mark Garlick.
Los astrónomos han descubierto evidencia de un exoplaneta en un disco circumbinario alrededor de una estrella binaria. Lo destacable de este descubrimiento es que el disco tiene una configuración polar. Eso significa que el exoplaneta se mueve alrededor de su estrella binaria en una órbita circumpolar, y esta es la primera que los científicos han encontrado. Esta inusual detección fue hecha por los astrónomos en el sistema AC Herculis (AC Her) es una estrella binaria a unos 4.200 años luz de distancia.
La estrella principal de este sistema está bien estudiada, mientras que su compañera es invisible. Tiene un disco circumbinario polar, lo cual es inusual pero no inesperado. En un nuevo artículo, un equipo de investigadores presenta evidencia del exoplaneta circumbinario polar, a través del estudio de la geometría de la estrella binaria AC Her, la cual es una post-asintótica de rama gigante (AGB). La principal evidencia es que el disco circumbinario presenta una reveladora brecha que señala la presencia de un planeta.
Hay cierta incertidumbre en torno a la conclusión, y parte de ella se debe al tamaño del disco y a la cavidad en la que residen las estrellas en el centro. En un disco circumpolar, hay diferentes fuerzas con diferentes intensidades trabajando que dan forma a la cavidad estelar. "El tamaño de la cavidad de un disco de gas circumbinario depende de la separación binaria, la excentricidad binaria y la inclinación del disco con respecto a la órbita binaria", explican los investigadores.
En una disposición circumpolar, la cavidad en el medio del sistema donde residen las estrellas debería ser pequeña. "El tamaño de la cavidad binaria es, por tanto, un diagnóstico importante de la inclinación del disco con respecto a la órbita binaria", señalan los autores de la investigación. Un disco en orientación polar podría extenderse hasta 1,6 AU antes de que comience la cavidad estelar. Se trata de una gran cavidad de polvo y su tamaño respalda la existencia de un exoplaneta.
La formación de planetas en un disco es la misma ya sea que el disco sea coplanar o circumpolar. Pero hay un factor adicional en el sistema AC Her. La estrella principal es una estrella post-AGB, lo que significa que ya abandonó la secuencia principal y pasó por su fase de gigante roja. Durante esa fase, una estrella se expande voluminosamente, destrozando los planetas cercanos y provocando su perdición. Así que este planeta podría ser un exoplaneta de segunda generación, reformado a partir de los restos de los planetas destruidos de primera generación.
El disco circumbinario no es exactamente polar, un disco polar está inclinado 90° con respecto al plano orbital binario, pero éste sólo está inclinado un 9%. "Éste es el primer disco circumbinario polar observado alrededor de una estrella post-AGB", escriben los autores. El borde interior del disco de polvo está más afuera de lo que debería, y esto es otro indicio de la presencia de un exoplaneta. Es importante señalar que esta no es una estrella de secuencia principal y que los astrónomos nunca han visto un planeta circumbinario polar alrededor de estrellas que no sean de secuencia principal, por tanto, se trata de la primera evidencia observacional de un planeta circumbinario polar, se señala en el artículo de investigación.
El sistema AC Her no es la primera estrella binaria con un disco polar. El primero se anunció en 2019 alrededor de la estrella HD 98800 (HD 98800 es en realidad una estrella cuádruple que contiene un par de estrellas binarias). Pero como el primer disco circumbinario polar que alberga un probable exoplaneta, este sistema inusual pide ser estudiado más a fondo. Hay muchas cosas que no sabemos sobre el planeta, pero eso no es sorprendente. Incluso detectar uno de estos planetas es extremadamente difícil.
Fuente:
https://phys.org/news/2023-11-exoplanet-polar-circumbinary-disk-stars.html