Misteriosos pares de objetos «rebeldes» del tamaño de Júpiter pueden haber surgido de estrellas embrionarias, sugiere un nuevo estudio. La teoría podría explicar algunas características de estos Objetos binarios con masa de Júpiter (JuMBO), como por qué los miembros de cada par están tan separados, pero se necesitan más datos para confirmar la idea.
El Telescopio espacial James Webb Detectó estos JuMBO en la zona trapezoidal de la Nebulosa de Orión. Cada par JuMBO comprende dos gigantes gaseosos, cada uno de entre 0,7 y 30 veces la masa de Júpiter. Se ha descubierto que estos planetas compañeros «rebeldes» orbitan entre sí, pero no a una estrella madre, a una distancia de aproximadamente 25 a 400 unidades astronómicas, o de 25 a 400 veces la distancia promedio entre la Tierra y el sol.
Los astrónomos han propuesto varias ideas sobre cómo se forman estos misteriosos dúos. Una teoría es que fueron arrojados simultáneamente desde sus sistemas de origen por una estrella pasajera, aunque algunos científicos Creo que esto es muy improbable. Otro idea La razón es que los JuMBO surgieron alrededor de una estrella, pero sus gravedades los atraen entre sí y los sacan de órbita durante los encuentros cercanos.
Sin embargo, todas estas teorías suponen que los JuMBO se originan en planetas que ya se han formado. Por el contrario, el nuevo estudio propone una idea radicalmente diferente: que los JuMBO de la Nebulosa de Orión no son pares de planetas preexistentes sino más bien los corazones de estrellas embrionarias.
Una estrella se forma a partir de una nube masiva y densa de gas y polvo llamada núcleo preestelar. A medida que un núcleo crece, colapsa por su propio peso, formando una estrella bebé llamada protoestrella; Si el núcleo se fragmenta, podría formar estrellas gemelas o incluso tripletes.
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Pero esas guarderías no son lugares tranquilos. Podrían estar rodeadas de estrellas masivas (como lo está la Nebulosa de Orión) que producen una radiación de energía increíblemente alta. Hace veinte años, los astrónomos Anthony Whitworth y Hans Zinnecker habían demostrado teóricamente que estos potentes fotones podían golpear los núcleos preestelares, arrancando sus capas exteriores. Casi al mismo tiempo, una onda de compresión empujaría contra el centro del núcleo, compactándolo hasta convertirlo en un objeto de menor masa. El resultado fue que la propia estrella se transformó en un planeta o un enana marrónque a veces se llama «estrella fallida» porque no tiene la masa suficiente para fusionar hidrógeno en helio.
Los autores del nuevo estudio conocían el estudio de Whitworth y Zinnecker y se preguntaban si el mismo mecanismo podría crear también JuMBO. Ellos «notaron que los JuMBO[‘] las separaciones fueron similares a las de sistemas binarios estelares con dos estrellas de masa similar o superior a la del Sol», Richard Parkerdijo a WordsSideKick.com en un correo electrónico un profesor titular de astrofísica en la Universidad de Sheffield en el Reino Unido y autor principal del nuevo estudio.
Eso las diferencia de la mayoría de las enanas marrones gemelas en otras partes de la Vía Láctea, que están separadas por sólo unas pocas distancias entre la Tierra y el Sol, dijo Parker, por lo que debe estar involucrado un mecanismo diferente. «Supusimos que el núcleo ya se estaba fragmentando para producir una estrella binaria, pero luego la radiación de la estrella masiva eliminó gran parte de la masa», añadió.
Para probar esta idea, Parker y Jessica Diamond, estudiante de posgrado de la Universidad de Sheffield y autora principal del estudio, recurrieron a la teoría. Primero, crearon un grupo de núcleos preestelares virtuales, cada uno con una masa dentro del rango observado en la naturaleza. También asumieron que el núcleo se dividiría en dos y seleccionaron un valor para el espacio entre los hermanos, nuevamente, a partir de los valores observados entre pares de estrellas. Luego, aplicaron los cálculos de Whitworth y Zinnecker a los núcleos virtuales. Básicamente, esto los golpeó con radiación de alta energía de una estrella masiva cercana, erosionó la capa del núcleo y comprimió su centro.
Diamond y Parker descubrieron que los objetos emparejados resultantes tenían masas y distancias de separación muy similares a las de los JuMBO. Los hallazgos sugieren que, con un fuerte impulso de radiación de las estrellas vecinas, las estrellas binarias en desarrollo podrían convertirse en pares de planetas rebeldes, lo que proporciona una explicación de cómo se formaron los pares JuMBO. Los resultados de sus estudiar fueron publicados el 5 de noviembre en The Astrophysical Journal.
Más datos, como evidencia de JuMBO en otros complejos de formación estelar con estrellas masivas, ayudarían a confirmar la hipótesis, dijo Parker. En su opinión, un ejemplo de este tipo de lugar es la asociación Escorpio-Centauro, un conglomerado de miles de estrellas que forman parte de las constelaciones de Escorpio y Centauro.
En cualquier caso, Parker no descarta la formación de JuMBO por otras vías. «Siempre me cuesta pensar que sólo hay una manera de formar objetos como estos», dijo Parker. «Sabemos tan poco sobre ellos que es posible que se formen de diversas formas».
