Formando planetas em torno de estrelas binárias

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Ficção científica fantástica e arte espacial freqüentemente retratam o belo rosto de um pôr do sol gêmeo, onde um par de estrelas binárias mergulha no horizonte (pense em Guerra nas Estrelas). Os sistemas em forma de estrela podem até suportar um disco de acúmulo para formar planetas? Esta é a pergunta que um novo artigo de M. G. Petr-Gotzens e S. Daemgen, do Observatório Europeu do Sul, com S Correia, do Astronomiches Institut Potsdam, tenta responder.

Observações de jovens estrelas solteiras com discos revelaram que a principal força que causa a dispersão do disco é a própria estrela. O vento estelar e a pressão de radiação sopram o disco dentro de 6 a 10 milhões de anos. Previsivelmente, estrelas mais massivas e mais quentes dispersarão seus discos mais rapidamente. No entanto, "muitas estrelas são membros de um sistema binário ou múltiplo e, para estrelas próximas do tipo solar, a fração binária é tão alta quanto ~ 60%". As perturbações gravitacionais ou a intensidade adicionada de duas estrelas arrancam os discos antes que os planetas se formem?

Para explorar isso, a equipe observou 22 jovens e formando sistemas estelares binários na Nebulosa de Órion, procurando sinais de discos. Eles usaram dois métodos principais: O primeiro foi procurar excesso de emissão no infravermelho próximo. Isso rastreará os discos de acreção à medida que irradiam a energia absorvida como calor. O segundo foi procurar espectroscopicamente a emissão específica de bromo que é excitada quando o campo magnético da estrela jovem puxa esses (e outros) elementos do disco para a superfície das estrelas.

Quando os resultados foram analisados, eles descobriram que até 80% dos sistemas binários tinham um disco de acreção ativo. Muitos continham apenas um disco ao redor da estrela principal, embora quase o mesmo contivesse ambos estrelas. Apenas um sistema tinha evidência de um disco de acúmulo em torno do secundário estrela (massa mais baixa). Os autores observam: “[a] sub-representação do acréscimo ativo
discos entre secundários sugerem que a dissipação do disco funciona mais rapidamente em secundários (potencialmente) de menor massa, levando-nos a especular que os secundários provavelmente têm menos probabilidade de formar planetas. ”

No entanto, a idade média das estrelas observadas foi de apenas ~ 1 milhão de anos. Isso significa que, embora os discos possam se formar, o estudo não foi abrangente o suficiente para determinar se eles durariam ou não. No entanto, uma pesquisa dos planetas extra-solares atualmente conhecidos revela que eles devem. Os autores comentam: “[quase] todos os 40 planetas extra-solares descobertos até o momento residem em sistemas binários largos, onde a separação de componentes é maior que 100AU (grande o suficiente para que a formação de planetas em torno de uma estrela não seja fortemente influenciada [sic] pela estrela companheira). "

Estranhamente, isso parece estar em desacordo com um artigo de 2007 de Trilling et al. que estudou outros sistemas binários para o mesmo excesso de IR indicativo de discos de detritos. Em seu estudo, eles determinaram “[uma] fração muito grande (quase 60%) dos sistemas binários observados
com pequenas separações (<3 AU) apresentam excesso de emissão térmica. ” Isso sugere que esses sistemas próximos podem realmente reter discos por algum tempo. Não está claro se ele pode ou não ser retido o tempo suficiente para formar planetas, embora pareça improvável, pois nenhum exoplaneta é conhecido em torno de binários próximos.

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