Descubren sistema planetario múltiple alrededor de inesperada estrella

Con el Telecopio Hobby-Eberly de 9,2 metros de diámetro del Observatorio McDonald descubren un sistema de dos planetas tipo Júpiter, orbitando una estrella cuya composición no encajaría en lo esperado por las teorías de formación planetaria.

Los astrónomos William Cochran y Michael Endl, trabajando con los estudiantes graduados Robert Wittenmyer y Jacob Bean, de la Universidad de Texas, han utilizado el Telecopio Hobby-Eberly de 9.2 metros de diámetro del Observatorio McDonald para descubrir un sistema de dos planetas tipo Júpiter, orbitando una estrella cuya composición no encajaría en lo esperado por las teorías de formación planetaria. La estrella, HD 155358, es un poco más caliente que el Sol, pero menos masiva y contiene, como mucho, un 20 por ciento de los elementos químicos llamados "metales" que contiene el Sol. Junto a otra llamada HD 47536, es la estrella con menor cantidad de metales que alberga planetas.

La combinación de planetas de gran masa que orbitan estrellas con baja metalicidad tiene consecuencias sobre las teorías de formación planetaria.

"Hay dos modelos de formación de planetas compitiendo", menciona Ende. Los modelos son conocidos como "modelo de acreción de núcleo" y "modelo de inestabilidad de disco".

Ambos modelos comienzan con una nube rotante con una estrella en formación en su centro. A medida que ésta rota, se aplana transformándose en un disco. A lo largo del tiempo, el polvo del disco comienza a aglutinarse para formar las semillas que, eventualmente, se volverán planetas. Los modelos difieren en términos de escalas de tiempo.

En el modelo de acreción de disco, un planeta tipo Júpiter se forma en un proceso de dos pasos. A lo largo de un millón de año, un "núcleo" proto-planetario con varias veces la masa de la Tierra se forma a través de la acumulación gravitacional de materiales sólidos. Cuando adquiere esta masa, obtiene la fuerza de gravedad suficiente para comenzar a adquirir gas. A lo largo de varios millones de años más, crece hasta convertirse en un planeta gigante gaseoso.

Este modelo se basa en la existencia de grandes cantidades de elementos pesados (metales) en el disco y, por supuesto, en la estrella, para formar los núcleos.

"La mayoría de los planetas encontrados utilizando la técnica de velocidad radial son encontrados alrededor de estrellas ricas en metales", dijo Ende. "Esto está de acuerdo con éste modelo.

Muchos astrónomos en este campo están de acuerdo en que la mayor parte de los planetas entorno a estrellas de alta metalicidad están brindando evidencia para éste modelo".

El otro modelo argumenta que el disco rotante de gas alrededor de la estrella en formación se vuelve inestable rápidamente, quebrándose en fragmentos. La gravedad en cada uno de estos fragmentos puede hacer que el gas colapse debido a su propia gravedad, formando planetas gigantes en tan sólo cientos de años.

"Los planetas gigantes formados por este camino no tendrían un núcleo sólido", explicó Endl.
"El resultado más significativo de nuestro descubrimiento es que estos planetas requirieron a disco muy masivo para formarse, varias veces más masivo que el que formó nuestro sistema solar", mencionó Ende. "Esto demuestra que la masa de los discos puede variar significativamente y que ésta podría ser el factor más importante en la formación de planetas".

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