Desde hace algún tiempo, los astrónomos saben que la mayoría de los sistemas de nuestra galaxia consisten en pares binarios en lugar de estrellas individuales. Es más, en las últimas décadas, la investigación ha revelado que estrellas como nuestro Sol nacen en cúmulos dentro de nebulosas solares. Esto ha llevado a esfuerzos en los últimos años para localizar estrellas de tipo G (enanas amarillas) en nuestra galaxia que podrían ser las 'hermanas solares' del Sol perdidas hace mucho tiempo.
Y ahora, un nuevo estudio de los astrónomos de Harvard Amir Siraj y el profesor Abraham Loeb ha demostrado que el Sol pudo haber tenido una vez un compañero binario muy similar que fue expulsado de nuestro Sistema Solar. Si se confirma, las implicaciones de esto podrían ser innovadoras, especialmente en las teorías sobre cómo se formó la Nube de Oort y si nuestro sistema capturó o no un objeto masivo (Planeta Nueve) en el pasado.
Su estudio, titulado ' El caso de un compañero binario solar temprano , ”Apareció recientemente enLas cartas de la revista astrofísica.Por el bien de este estudio, Siraj y Loeb consideraron la formación de la Nube de Oort, que sigue siendo un misterio para los astrónomos. La razón de esto se debe al problema continuo de cómo la nube de Oort y los objetos de disco dispersos (SDO) más allá de la órbita de Neptuno lograron su proporción actual.
Alejar el zoom; el sistema solar interior (arriba a la izquierda), el sistema solar exterior (arriba a la derecha), la órbita de Sedna (abajo a la derecha) y el borde interior de la nube de Oort (abajo a la izquierda). Crédito de la imagen: NASA.
Anteriormente, los astrónomos sostenían que la Nube de Oort se formó a partir de los restos de la formación del Sistema Solar y sus vecinos. En otras palabras, creían que los objetos que poblaban esta región estaban esparcidos por los planetas a grandes distancias, e incluso algunos se intercambiaban entre estrellas. Como explicó Siraj en un reciente CpA liberación , un modelo binario del Sistema Solar podría proporcionar la pieza faltante del rompecabezas:
“Los modelos anteriores han tenido dificultades para producir la relación esperada entre los objetos de disco dispersos y los objetos externos de la nube de Oort. El modelo de captura binaria ofrece una mejora y un refinamiento significativos, lo que parece obvio en retrospectiva: la mayoría de las estrellas similares al Sol nacen con compañeras binarias '.
En el pasado, los astrónomos han sostenido que la Nube de Oort se formó en el cúmulo de nacimiento donde nació el Sol, como resultado del arrastre producido por el gas denso del cúmulo. Desafortunadamente, en este escenario, este mismo arrastre dificulta la dispersión de cometas en las regiones transneptunianas a grandes distancias, algo que es inconsistente con lo que vemos hoy con los objetos transneptunianos (TNO).
“Los sistemas binarios son mucho más eficientes para capturar objetos que las estrellas individuales”, agregó Loeb. 'Si la nube de Oort se formó como se observó, implicaría que el Sol de hecho tenía un compañero de masa similar que se perdió antes de que el Sol dejara su cúmulo de nacimiento'.
Por supuesto, si el Sol realmente se formó con un compañero binario, esto naturalmente plantea la pregunta de dónde está este compañero hoy. Para esto, Siraj y Loeb plantean la hipótesis de que la influencia gravitacional de las estrellas que pasan en el cúmulo de nacimiento podría haberlo llevado lejos. Esto es consistente con investigación previa realizado por astrónomos de la CfA, lo que sugirió que nuestro Sun perdió a un compañero similar al Sol hace miles de millones de años .
De hecho, en 2018, los astrónomos anunciaron que habían localizado a uno de los hermanos del Sol después de observar un gemelo exacto aproximadamente a 184 años luz de la Tierra. 'Antes de la pérdida del binario, sin embargo, el sistema solar ya habría capturado su envoltura exterior de objetos, a saber, la nube de Oort y la población del Planeta Nueve', dijo Siraj. 'El compañero perdido del Sol ahora podría estar en cualquier lugar de la Vía Láctea'.
Además, este estudio podría tener implicaciones para la existencia de Planeta Nueve (también conocido como Planeta X), un planeta del tamaño de Neptuno que se supone que tiene una órbita muy alargada que lo ubica mucho más allá de Plutón. Los astrónomos han teorizado que este planeta existe basándose en el hecho de que ciertas familias de objetos más pequeños en el Cinturón de Kuiper han órbitas únicas que sugieren la presencia de otro cuerpo en la zona.
En años más recientes, algunos astrónomos han sugerido que el Planeta Nueve podría ser en realidad un agujero negro primordial ubicado en el borde de nuestro Sistema Solar. Se ha sugerido además que la presencia de este agujero negro podría ser discernida por buscando bengalas que se produciría cada vez que consumiera un cometa. Por supuesto, se necesitarán misiones futuras para determinar la verdadera naturaleza del Planeta Nueve (si es que existe).
Impresión artística del Planeta Nueve como un gigante de hielo que eclipsa la Vía Láctea central, con un Sol en forma de estrella en la distancia. Crédito: Tom Ruen / Wikipedia Commons / ESO
En cualquier caso, los resultados del estudio de Siraj y Loeb refuerzan el argumento de que el Planeta Nueve es un cuerpo capturado , otra teoría que se está barajando. Como Loeb explicado , sus resultados también sugieren que tiene compañeros en el Sistema Solar exterior:
“El enigma no solo se refiere a las nubes de Oort, sino también a los objetos transneptunianos extremos, como el potencial Planeta Nueve. No está claro de dónde vinieron, y nuestro nuevo modelo predice que debería haber más objetos con una orientación orbital similar al Planeta Nueve '.
Sin embargo, las implicaciones de esta investigación van más allá de la formación del Sistema Solar e incluso ofrecen una nueva perspectiva de cómo surgió la vida aquí en la Tierra ”. Los objetos en la nube exterior de Oort pueden haber jugado un papel importante en la historia de la Tierra, como posiblemente el suministro de agua. a la Tierra y provocando la extinción de los dinosaurios ”, dijo Siraj. 'Comprender sus orígenes es importante'.
Estas y otras teorías sobre la nube de Oort y el Planeta Nueve (y posibles compañeros) exigen que se realicen más observaciones del Sistema Solar exterior. Por el momento, esto es un gran desafío para los astrónomos dada su gran distancia del Sol. Sin embargo, esto podría comenzar a cambiar a principios del próximo año cuando el Observatorio Vera C. Rubin - anteriormente conocido como Large Synoptic Survey Telescope (LSST) - recoge su primera luz.
Impresión artística de un objeto del cinturón de Kuiper en el sistema solar exterior. Crédito: NASA, ESA y G. Bacon (STScI)
Una vez en funcionamiento, este observatorio llevará a cabo extensos estudios astronómicos del cielo austral y mapeará el Universo para determinar la influencia de la Materia Oscura y la Energía Oscura y aprender más sobre los fenómenos transitorios. Además, el VRO dedicará tiempo a mapear objetos pequeños en los Sistemas Solares como Asteroides Cercanos a la Tierra (NEA) y Objetos del Cinturón de Kuiper (KBO), aumentando el número de objetos catalogados en un factor de 10 a 100.
Como dijo, Siraj es optimista de que el VRO también arrojará luz sobre la posible existencia de cuerpos masivos en el Sistema Solar exterior:
'Si el VRO verifica la existencia del Planeta Nueve y un origen capturado, y también encuentra una población de planetas enanos capturados de manera similar, entonces el modelo binario se verá favorecido sobre la única historia estelar que se ha asumido durante mucho tiempo'.
Otras lecturas: CfA , Las cartas del diario astrofísico