¿Nuestro sol tenía un gemelo cuando nació hace 4.500 millones de años?
Casi seguro que sí, aunque no es un gemelo idéntico. Y también lo hizo cualquier otra estrella similar al sol en el universo, según un nuevo análisis realizado por un físico teórico de la Universidad de California, Berkeley, y un radioastrónomo del Observatorio Astrofísico Smithsonianoen la Universidad de Harvard.
Muchas estrellas tienen compañeras, incluido nuestro vecino más cercano, Alpha Centauri, un sistema de triplete. Los astrónomos han buscado durante mucho tiempo una explicación. ¿Los sistemas de estrellas binarias y triples nacieron de esa manera? ¿Captó una estrella a otra?estrellas solteras?
Los astrónomos incluso han buscado un compañero para nuestro sol, una estrella llamada Némesis porque se suponía que había pateado un asteroide en la órbita de la Tierra que colisionó con nuestro planeta y exterminó a los dinosaurios. Nunca se ha encontrado.
La nueva afirmación se basa en un estudio de radio de una nube molecular gigante llena de estrellas recientemente formadas en la constelación de Perseo, y un modelo matemático que puede explicar las observaciones de Perseo solo si todas las estrellas similares al sol nacen con una compañera.
"Estamos diciendo, sí, probablemente hubo un Némesis, hace mucho tiempo", dijo el coautor Steven Stahler, astrónomo investigador de UC Berkeley.
"Ejecutamos una serie de modelos estadísticos para ver si podíamos tener en cuenta las poblaciones relativas de estrellas jóvenes jóvenes y binarios 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 estrellasinicialmente se forman como binarios anchos. Estos sistemas luego se reducen o se rompen en un millón de años ".
En este estudio, "ancho" significa que las dos estrellas están separadas por más de 500 unidades astronómicas, o AU, donde una unidad astronómica es la distancia promedio entre el sol y la Tierra. Habría sido un gran compañero binario para nuestro sol17 veces más lejos del sol que su planeta más distante hoy, Neptuno.
Basado en este modelo, el hermano del sol probablemente escapó y se mezcló con todas las otras estrellas en nuestra región de la galaxia, la Vía Láctea, para nunca volver a ser visto.
"La idea de que se formen muchas estrellas con un compañero se ha sugerido anteriormente, pero la pregunta es: ¿cuántas?", Dijo la primera autora Sarah Sadavoy, becaria del Hubble de la NASA en el Observatorio Astrofísico Smithsoniano ". Basado en nuestro modelo simple, nosotrosdigamos 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 verificarse en otras nubes ".
La idea de que todas las estrellas nacen en una camada tiene implicaciones más allá de la formación de estrellas, incluidos los orígenes de las galaxias, dijo Stahler.
Stahler y Sadavoy publicaron sus hallazgos en abril en el servidor arXiv. Su trabajo ha sido aceptado para su publicación en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society .
Estrellas nacidas en 'núcleos densos'
Los astrónomos han especulado sobre los orígenes de los sistemas estelares binarios y múltiples durante cientos de años, y en los últimos años han creado simulaciones por computadora de masas de gas colapsadas para comprender cómo se condensan bajo la gravedad en estrellas. También han simulado la interacción de muchosestrellas jóvenes recientemente liberadas de sus nubes de gas. Hace varios años, una simulación por computadora de Pavel Kroupa de la Universidad de Bonn lo llevó a concluir que todas las estrellas nacen como binarios.
Sin embargo, la evidencia directa de las observaciones ha sido escasa. A medida que los astrónomos observan estrellas cada vez más jóvenes, encuentran una mayor proporción de binarios, pero ¿por qué sigue siendo un misterio?
"La clave aquí es que nadie miró antes de manera sistemática la relación de las estrellas jóvenes reales con las nubes que las generan", dijo Stahler. "Nuestro trabajo es un paso adelante para comprender cómo se forman los binarios y también lapapel 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 binarios. Creo que tenemos la evidencia más sólida hasta la fecha para tal afirmación ".
Según Stahler, los astrónomos han sabido durante varias décadas que las estrellas nacen dentro de capullos en forma de huevo llamados núcleos densos, que se esparcen a través de inmensas nubes de hidrógeno frío y molecular que son los viveros de estrellas jóvenes. A través de un telescopio óptico, estosLas nubes parecen agujeros en el cielo estrellado, porque el polvo que acompaña al gas bloquea la luz tanto de las estrellas que se forman en el interior como de las estrellas detrás. Sin embargo, las nubes pueden ser sondeadas por radiotelescopios, ya que los granos de polvo frío emiten en estoslongitudes de onda de radio y ondas de radio no están bloqueadas por el polvo.
La nube molecular de Perseo es uno de esos viveros estelares, a unos 600 años luz de la Tierra y unos 50 años luz de largo. El año pasado, un equipo de astrónomos completó una encuesta que utilizó el Very Large Array, una colección de platos de radio enNuevo México, para observar la formación de estrellas dentro de la nube. Llamada VANDAM, fue la primera encuesta completa de todas las estrellas jóvenes en una nube molecular, es decir, estrellas de menos de aproximadamente 4 millones de años, incluidas estrellas simples y múltiples.separaciones de aproximadamente 15 unidades astronómicas. Esto capturó todas las estrellas múltiples con una separación de más de aproximadamente el radio de la órbita de Urano - 19 UA - en nuestro sistema solar.
Stahler se enteró de la encuesta después de acercarse a Sadavoy, un miembro del equipo de VANDAM, y pedirle ayuda para observar estrellas jóvenes dentro de núcleos densos. La encuesta de VANDAM produjo un censo de todas las estrellas de Clase 0, aquellas de menos de aproximadamente 500,000 añosestrellas viejas, y de Clase I, entre 500,000 y 1 millón de años. Ambos tipos de estrellas son tan jóvenes que aún no están quemando hidrógeno para producir energía.
Sadavoy tomó los resultados de VANDAM y los combinó con observaciones adicionales que revelan los capullos en forma de huevo alrededor de las estrellas jóvenes. Estas observaciones adicionales provienen del Gould Belt Survey con SCUBA-2 en el telescopio James Clerk Maxwell en Hawai. Al combinarCon estos dos conjuntos de datos, Sadavoy pudo producir un censo sólido de las poblaciones binarias y de una sola estrella en Perseo, mostrando 55 estrellas jóvenes en 24 sistemas de estrellas múltiples, todas menos cinco de ellas binarias, y 45 sistemas de una sola estrella.
Utilizando estos datos, Sadavoy y Stahler descubrieron que todos los sistemas binarios ampliamente separados, aquellos con estrellas separadas por más de 500 UA, eran sistemas muy jóvenes, que contenían dos estrellas de Clase 0. Estos sistemas también tendían a estar alineados conel eje largo del núcleo denso en forma de huevo. Las estrellas binarias de clase I, un poco más antiguas, estaban más juntas, muchas separadas por aproximadamente 200 UA, y no mostraban tendencia a alinearse a lo largo del eje del huevo.
"Esto no se ha visto ni probado antes, y es súper interesante", dijo Sadavoy. "Todavía no sabemos muy bien lo que significa, pero no es aleatorio y debe decir algo sobre la forma en que se forman los binarios anchos."
Los núcleos en forma de huevo colapsan en dos centros
Stahler y Sadavoy modelaron matemáticamente varios escenarios para explicar esta distribución de estrellas, suponiendo tiempos típicos de formación, ruptura y contracción orbital. Llegaron a la conclusión de que la única forma de explicar las observaciones es asumir que todas las estrellas de masas alrededor de la del sol comienzanfuera como binarios anchos de clase 0 en núcleos densos en forma de huevo, después de lo cual un 60 por ciento se divide con el tiempo. El resto se contrae para formar binarios estrechos.
"A medida que el huevo se contrae, la parte más densa del huevo estará hacia el medio, y eso forma dos concentraciones de densidad a lo largo del eje medio", dijo. "Estos centros de mayor densidad en algún punto colapsan sobre sí mismos porquede su auto-gravedad para formar estrellas de Clase 0 "
"Dentro de nuestra imagen, las estrellas solitarias de baja masa no son primordiales", agregó Stahler. "Son el resultado de la ruptura de los archivos binarios".
Su teoría implica que cada núcleo denso, que generalmente comprende unas pocas masas solares, convierte el doble de material en estrellas de lo que se pensaba anteriormente.
Stahler dijo que ha estado pidiendo a los radioastrónomos que comparen núcleos densos con sus estrellas jóvenes incrustadas durante más de 20 años, para probar las teorías de la formación de estrellas binarias. Los nuevos datos y modelo son un comienzo, dice, pero másse necesita trabajar para comprender la física detrás de la regla.
Tales estudios pueden aparecer pronto, porque las capacidades de un VLA ahora mejorado y el telescopio ALMA en Chile, más la encuesta SCUBA-2 en Hawai, "finalmente nos están dando los datos y estadísticas que necesitamos. Esto va acambiar nuestra comprensión de los núcleos densos y las estrellas incrustadas dentro de ellos ", dijo Sadavoy.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Berkeley . Original escrito por Robert Sanders. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :