Para nosotros, los terrícolas, la vida bajo un solo sol es tal y como es. Pero con el desarrollo de la astronomía moderna, nos hemos dado cuenta del hecho de que el Universo está lleno de sistemas estelares binarios e incluso triples. Por lo tanto, si existe vida en planetas más allá de nuestro Sistema Solar, gran parte de ella podría estar acostumbrada a crecer bajo dos o incluso tres soles. Durante siglos, los astrónomos se han preguntado por qué existe esta diferencia y cómo surgieron los sistemas estelares.
Mientras que algunos astrónomos sostienen que las estrellas individuales se formaron y adquirieron compañeras con el tiempo, otros han sugerido que los sistemas comenzaron con múltiples estrellas y perdieron a sus compañeras con el tiempo. De acuerdo a una nuevo estudio por un equipo de UC Berkeley y el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA), parece que el Sistema Solar (y otras estrellas similares al Sol) pueden haber comenzado como un sistema binario hace miles de millones de años.
Este estudio, titulado ' Binarios integrados y sus núcleos densos “, Fue aceptado recientemente para su publicación en elAvisos mensuales de la Royal Astronomical Society. En él, Sarah I. Sadavoy, una radioastrónoma de la Instituto Max Planck de Astronomía y el CfA - y Steven W. Stahler (un físico teórico de UC Berkeley) explican cómo un estudio de radio de un vivero de estrellas los llevó a concluir que la mayoría de las estrellas similares al Sol comenzaron como binarias.
La nube molecular oscura, Barnard 68, es un vivero estelar que solo puede estudiarse mediante la radioastronomía. Crédito: Equipo FORS, VLT Antu de 8.2 metros, ESO
Comenzaron examinando los resultados del primer estudio de radio de la nube molecular gigante ubicada a unos 600 años luz de la Tierra en el Constelación de perseo - alias. los Perseo Nube Molecular . Esta encuesta, conocida como Disco naciente y multiplicidad de VLA / ALMA (VANDAM), se basó en la Matriz muy grande en Nuevo México y el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) en Chile para realizar el primer relevamiento de las estrellas jóvenes (<4 million years old) in this star-forming region.
Desde hace varias décadas, los astrónomos han sabido que las estrellas nacen dentro de “viveros estelares”, que son los densos núcleos que existen dentro de inmensas nubes de polvo e hidrógeno molecular frío. Estas nubes parecen agujeros en el campo de estrellas cuando se ven a través de un telescopio óptico, gracias a todos los granos de polvo que oscurecen la luz proveniente de las estrellas que se forman dentro de ellas y de las estrellas de fondo.
Los estudios de radio son la única forma de sondear estas regiones de formación de estrellas, ya que los granos de polvo emiten transmisiones de radio y tampoco las bloquean. Durante años, Stahler ha intentado que los radioastrónomos examinen las nubes moleculares con la esperanza de recopilar información sobre la formación de estrellas jóvenes en su interior. Con este fin, se acercó a Sarah Sadavoy, miembro del equipo de VANDAM, y le propuso una colaboración.
Los dos comenzaron su trabajo juntos realizando nuevas observaciones de estrellas tanto simples como binarias dentro de las densas regiones centrales de la nube de Perseo. Como Sadavoy explicó en un Comunicado de prensa de Berkeley News , el dúo buscaba pistas sobre si las estrellas jóvenes se formaban como individuos o en parejas:
“La idea de que muchas estrellas se forman con un compañero se ha sugerido antes, pero la pregunta es: ¿cuántas? Basado en nuestro modelo simple, decimos que casi todas las estrellas se forman con un compañero. La nube de Perseo generalmente se considera una región típica de formación de estrellas de baja masa, pero nuestro modelo debe ser verificado en otras nubes '.
Imagen infrarroja del Telescopio Espacial Hubble, que muestra un objeto brillante en forma de abanico (cuadrante inferior derecho) que se cree que es una estrella binaria que emite pulsos de luz cuando las dos estrellas interactúan. Crédito: NASA / ESA / J. Muzerolle (STScI)
Sus observaciones de la nube de Perseo revelaron una serie de estrellas Clase 0 y Clase I, aquellas que son<500,000 old and 500,000 to 1 million years old, respectively – that were surrounded by egg-shaped cocoons. These observations were then combined with the results from VANDAM and other surveys of star forming regions – including the Encuesta del cinturón de Gould y datos recopilados por SCUBA-2 instrumento en el Telescopio James Clerk Maxwell en Hawaii.
A partir de esto, crearon un censo de estrellas dentro de la nube de Perseo, que incluyó a 55 estrellas jóvenes en 24 sistemas de estrellas múltiples (todos menos cinco de ellos binarios) y 45 sistemas de una sola estrella. Lo que observaron fue que todos los sistemas binarios ampliamente separados, separados por más de 500 AU, eran sistemas muy jóvenes que contenían dos estrellas de Clase 0 que tendían a alinearse con el eje largo de sus densos núcleos en forma de huevo.
Mientras tanto, las estrellas binarias Clase I un poco más antiguas estaban más juntas (separadas por unas 200 AU) y no tenían la misma tendencia en lo que respecta a su alineación. A partir de esto, los autores del estudio comenzaron a modelar matemáticamente múltiples escenarios para explicar esta distribución y concluyeron que todas las estrellas con masas comparables a nuestro Sol comienzan como binarios amplios de Clase 0. Además, concluyeron que el 60% de estos se dividieron con el tiempo, mientras que el resto se encogió para formar binarios ajustados.
“A medida que el huevo se contrae, la parte más densa del huevo estará hacia el centro y eso forma dos concentraciones de densidad a lo largo del eje medio”, dijo Stahler. “Estos centros de mayor densidad en algún momento colapsan sobre sí mismos debido a su propia gravedad para formar estrellas de Clase 0. “Dentro de nuestra imagen, las estrellas individuales de baja masa, similares al sol, no son primordiales. Son el resultado de la ruptura de binarios. '
Las dos estrellas más brillantes de la constelación de Centaurus, el sistema estelar binario de Alpha Centauri. Crédito: Wikipedia Commons / Skatebiker
Nunca antes se habían visto o probado hallazgos de esta naturaleza. También implican que cada núcleo denso dentro de un vivero estelar (es decir, los capullos en forma de huevo, que generalmente comprenden algunas masas solares) convierte el doble de material en estrellas de lo que se pensaba anteriormente. Como Stahler comentó:
“La clave aquí es que nadie miró antes de manera sistemática la relación de las estrellas jóvenes reales con las nubes que las generan. Nuestro trabajo es un paso adelante en la comprensión de cómo se forman los binarios y también el papel que juegan los binarios en la evolución estelar temprana. Ahora creemos que la mayoría de las estrellas, que son bastante similares a nuestro propio sol, se forman como binarias. Creo que tenemos la evidencia más sólida hasta la fecha para tal afirmación '.
Estos nuevos datos también podrían ser el comienzo de una nueva tendencia, en la que los astrónomos confían en radiotelescopios para examinar densas regiones de formación de estrellas con la esperanza de presenciar más formaciones estelares. Con las recientes actualizaciones del VLA y el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) en Chile, y los datos en curso proporcionados por la encuesta SCUBA-2 en Hawai, estos estudios pueden llegar más temprano que tarde.
Otra implicación interesante del estudio tiene que ver con algo conocido como la “hipótesis de Némesis”. En el pasado, los astrónomos han conjeturado que existía una estrella compañera llamada 'Némesis' dentro de nuestro Sistema Solar. Esta estrella se llamó así porque la teoría sostenía que era responsable de patear el asteroide que provocó la extinción de los dinosaurios en la órbita de la Tierra. Por desgracia, todos los intentos de encontrar a Némesis fracasaron.
Impresión artística del sistema estelar binario de Sirio, una estrella enana blanca en órbita alrededor de Sirio (una supergigante blanca). Crédito: NASA, ESA y G. Bacon (STScI)
Como indicó Steven Stahler, estos hallazgos podrían interpretarse como una nueva versión de la teoría de Némesis:
“Estamos diciendo, sí, probablemente hubo una Némesis, hace mucho tiempo. Ejecutamos una serie de modelos estadísticos para ver si podíamos dar cuenta de las poblaciones relativas de estrellas individuales jóvenes y binarias de todas las separaciones en la nube molecular de Perseo, y el único modelo que podía reproducir los datos era uno en el que todas las estrellas se forman inicialmente como binarios anchos. Estos sistemas luego se encogen o se rompen en un millón de años '.
Entonces, si bien sus resultados no apuntan a que haya una estrella para la extinción de los dinosaurios, es posible (e incluso muy plausible) que hace miles de millones de años, los planetas solares orbitaban alrededor de dos estrellas. Uno solo puede imaginar qué implicaciones podría tener esto para la historia temprana del Sistema Solar y cómo podría haber afectado la formación planetaria. Pero eso será tema de estudios futuros, ¡sin duda!
Otras lecturas: Noticias de Berkeley , arXiv