Los astrónomos han fotografiado una enana marrón, o estrella fallida, muy joven en una estrecha órbita alrededor de una joven estrella cercana parecida al Sol. El descubrimiento se espera arroje luz sobre las primeras etapas de formación del Sistema Solar.
Crédito: Beth Biller & Gemini Observatory/ AURA
Un equipo internacional liderado por los astrónomos de la Universidad de Hawaii, Beth Biller y Liu Michael con la ayuda del astrónomo Laird Close de la Universidad de Arizona (UA) y de los estudiantes de posgrado de la UA Eric Nielsen, Jared Males y Andy Skemer, hizo el raro hallazgo utilizando la cámara coronográfica del infrarrojo cercano NICI, en el telescopio internacional de 8 metros Gemini-Sur, en Chile.
Lo que hace este descubrimiento especial es la proximidad entre la compañera enana marrón de 36 masas de Júpiter, llamada PZ Tel B, y su estrella principal, llamada PZ Tel A. Ellas están separadas por sólo 18 unidades astronómicas (UA), una distancia similar a la que media entre Urano y el Sol.
La mayoría de las enanas marrones jóvenes y de los compañeros planetarios encontrados por imágenes directas se encuentran en separaciones orbitales de más de 50 UA, más grandes que la órbita de Plutón, que tiene 40 UA.
Además de su pequeña separación, sólo en el último año los investigadores observaron PZ Tel B moviéndose rápidamente, alejándose de su estrella central.
Una imagen antigua, tomada siete años atrás, y vuelta a analizar por Laird Close, profesor del Observatorio Steward de la UA y del departamento de astronomía, mostró que PZ Tel B estaba oscurecido por el resplandor de su estrella central en fecha tan reciente como 2003, lo que indica que su órbita es más elíptica que circular.
“Debido a que PZ Tel A es una estrella rara siendo tan próxima y joven, había sido fotografiada varias veces en el pasado”, dijo Close. “Así que nos sorprendió bastante ver a una nueva compañera alrededor de lo que se pensaba que era una sola estrella”.
La autora principal y posgraduada de la UA Beth Biller, dijo, “PZ Tel B viaja en una órbita particularmente excéntrica: en los últimos 10 años, hemos visto que, literalmente, una carrera alocada por su sistema estelar interior. La mejor manera de explicar esto es por una órbita muy excéntrica u ovalada”.
La estrella anfitriona, PZ Tel A, es una versión más joven del Sol, con una masa similar, pero a la muy temprana edad de sólo 12 millones de años (unas 400 veces más joven que el Sol). De hecho, el sistema PZ Tel es lo suficientemente joven como para poseer todavía cantidades significativas de polvo frío circumestelar, que pudo haber sido esculpido por la interacción gravitacional con la joven compañera enana marrón.
Esto hace del sistema PZ Tel un importante laboratorio para el estudio de las primeras etapas de formación del Sistema Solar. Con una masa estimada de 36 veces la de Júpiter, el movimiento orbital PZ Tel B tiene implicaciones significativas para qué tipo de planetas se pueden formar (y si los planetas pueden no formarse en absoluto) en el sistema PZ Tel.
Debido a que PZ Tel B está tan cerca de su estrella madre, son necesarias técnicas especiales para distinguir la tenue luz de la compañera de la luz de la estrella primaria. PZ Tel B está separada por 0,33 segundos de arco de PZ Tel A, equivalente a una moneda de diez centavos de dolar vista a una distancia de 11 kilómetros.
Con el fin de tomar fotos tan próximas a la estrella central, el equipo utilizó un sistema de óptica adaptativa, junto a un coronógrafo para bloquear el exceso de luz de la estrella, y luego se aplicaron técnicas de análisis especializadas a las imágenes para detectar PZ Tel B y medir su movimiento orbital.
PZ Tel B fue descubierta usando el instrumento NICI, el más poderoso y de alto contraste diseñado para hacer imágenes de enanas marrones y planetas extrasolares alrededor de otras estrellas. NICI puede detectar compañeros 1.000.000 de veces más débiles que la estrella anfitriona a tan sólo 1 segundo de arco de separación.
Un equipo internacional de investigadores de toda la comunidad del telescopio Gemini está llevando a cabo un estudio de 300 estrellas con NICI, el mayor relevamiento de imágenes de alto contraste que se haya llevado a cabo hasta la fecha.
El líder de la campaña de NICI, Michael Liu, dijo: “Estamos empezando a recoger las muchas configuraciones de sistemas solares alrededor de estrellas como el Sol. Las capacidades únicas de NICI nos proporcionan una herramienta poderosa para el estudio de sus componentes utilizando imágenes directas”.
El descubrimiento de PZ Tel B se describe en un artículo científico publicado en el Astrophysical Journal Letters.
Más información en:
Imagen actualizada por la USNO
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