Imágenes del Telescopio Gemini Sur en Chile revelan compañeras estelares distantes

Un mosaico de discos giratorios de polvo muestra una muestra de imágenes tomadas del Observatorio Internacional Gemini, un programa de NSF NOIRLab, como parte de un estudio sin precedentes de 44 estrellas jóvenes masivas. Un equipo internacional usó Gemini en Chile para investigar la composición planetaria y descubrió un posible planeta menor con la masa de Júpiter, y confirmó la existencia de una enana marrón. Las imágenes se presentarán en las sesiones de hoy en la 240ª reunión de la Sociedad Astronómica Americana.

La impresionante imagen, tomada por astrónomos utilizando el Telescopio Gemini Sur en Chile, es parte de un gran estudio de 44 estrellas jóvenes masivas realizado por el Gemini Planet Imager (GPI), que captó imágenes de discos de formación de planetas polvorientos -sistemas solares potencialmente nuevos- en Cercano. luz infrarroja. La encuesta encontró que los discos que orbitan estrellas de hasta tres veces la masa del Sol tienden a tener anillos, mientras que los discos que orbitan estrellas con una masa superior a tres masas solares no los tienen. Esto sugiere que las estrellas más masivas pueden formar planetas de forma un poco diferente.

Los planetas se forman en discos de gas y polvo que rodean estrellas jóvenes que tienen solo unos pocos millones de años, y GPI es una de las pocas herramientas en el mundo capaz de resolver estos discos. Las observaciones anteriores indicaron que los anillos, hechos de granos de polvo grandes y pequeños, así como de gas, a menudo se ven en estos discos. No se sabe con certeza qué causó exactamente estos anillos, pero se han atribuido a planetas recién nacidos que interactúan con el disco.

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Los astrónomos que realizaron un sondeo llamado Gemini-LIGHTS (Gemini-Large Imaging with GPI Herbig/T-Tauri Survey) intentaron responder algunas de estas preguntas produciendo imágenes de alta resolución de los discos alrededor de una muestra de 44 estrellas.

“Queremos responder a la pregunta fundamental de cómo se forman los planetas”, dijo Evan Rich, investigador postdoctoral en la Universidad de Michigan y autor principal de un nuevo artículo que describe los hallazgos en The Astronomical Journal. En particular, dice la encuesta Gemini-LIGHTS, «se enfoca en estrellas más masivas que el Sol para investigar la influencia que la masa de la estrella madre puede tener en el proceso de formación del planeta».

Gemini South tomó fotografías de los discos en luz polarizada e infrarroja cercana. Encontró discos alrededor del 80% de las 44 estrellas objetivo, y también encontró un nuevo planeta candidato (alrededor de V1295 Aquilae) y tres enanas marrones. Dos enanas marrones (alrededor de estrellas (V921 Sco y HD 158643)) ya han sido identificadas como candidatas por observaciones anteriores y ahora están confirmadas por estas observaciones; La tercera enana marrón, alrededor de la estrella HD 101412, es una nueva candidata.

Sin embargo, el principal hallazgo de la encuesta es que los discos parecen comportarse de manera diferente dependiendo de la masa de la estrella que orbitan. «Los sistemas con pequeños anillos de granos de polvo solo se encuentran alrededor de estrellas con una masa inferior a tres veces la masa del Sol», dijo Rich. «Esto es importante porque se cree que la formación de planetas crea la estructura toroidal, y nuestros hallazgos sugieren que el proceso de formación de planetas puede ser diferente para estrellas de más de tres veces la masa del Sol».

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Esta información se presentará en una conferencia de prensa y una presentación oral hoy en la reunión 240 de la Sociedad Astronómica Estadounidense.

Referencia:

  1. Evan A. Rich, John de Meunier, Alicia Arneau, Anna S. E. Laws, Benjamin R. Setterholm, David J. Wellner, Noria Calvet, Tim Harris, Chris Miller, Claire L. Davies, Fred C. Adams, Sean M. Andrews, Jehan Bay, Catherine Espilat, Alexandra Z. Greenbaum, Sasha Hinckley, Stefan Krause, Lee Hartmann, Andrea Isella, Melissa McClure, Rebecca Oppenheimer, Laura M. Pérez, Zhaohuan Zhou. Gemini-LIGHTS: Herbig Ae/Be y los discos protoplanetarios masivos T-Tauri fotografiados con el Gemini Planet Imager. Astronomical Journal, 2022 (aceptado); DOI: 10.48550 / arXiv.2206.05815
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