Extrañas características simétricas detectadas alrededor de una joven estrella doble

Imágenes de alto contraste ámbito de AK Sco. Todas las imágenes muestran los dos brazos del disco del que se habla en la noticia. Crédito: Markus Janson et al. 2015





Un equipo internacional de astrónomos, liderado por Markus Janson, de la Universidad de Estocolmo en Suecia, ha descubierto misteriosos rasgos simétricos afilados alrededor una joven estrella doble, llamada AK Sco. El descubrimiento es desconcertante según los científicos, ya que todavía no están seguros acerca de la naturaleza de estas características, y reflexionan sobre las posibilidades de que son anillos excéntricos o dos brazos espirales separados en el disco alrededor de la estrella. Por otra parte, estas características pueden haber sido causadas por planetas circumbinarios que interactúan con el disco. Los resultados fueron publicados el 14 de diciembre de la revista arXiv.

AK Sco, situada a unos 460 años luz de la Tierra, es una estrella binaria espectroscópica en la asociación estelar Upper Centaurus-Lupus (UCL). Es un sistema relativamente joven, por lo menos en términos astronómicos. Los científicos estiman que es de 10 a 20 millones de años de antigüedad. Las binarias espectroscópicas son sistemas en los que las estrellas están tan juntas que aparecen como una sola estrella, incluso en un telescopio. La única evidencia de una estrella binaria viene del efecto Doppler en la luz emitida. Desplazamientos Doppler periódicos en las longitudes de onda se pueden observar en el espectro, así se ve como las estrellas mueven a través de sus órbitas.

Janson y sus colegas hicieron el descubrimiento utilizando el Telescopio del Observatorio Europeo Austral Muy Grande (VLT), ubicado en Chile. Las observaciones se realizaron en abril de 2015, como parte de la búsqueda del programa planetas de Dos Estrellas (MANCHAS) en órbita. Los científicos hicieron uso del Spectro-Polarimétrico de alto contraste (ESFERA), instrumento recientemente instalado en el VLT. ESFERA es un potente buscador de planetas y su objetivo es detectar y estudiar nuevos exoplanetas gigantes que orbitan estrellas cercanas usando un método conocido como imagen directa.

La detección de los rasgos afilados en imágenes en el infrarrojo cercano del disco de AK Sco fue una sorpresa para los científicos, ya que esperaban encontrar más exoplanetas en esa zona. Sin embargo, lo que encontraron, no podrían ser planetas en absoluto.

"Presentamos el descubrimiento cuando se resolvió la emisión de luz dispersada por el disco circumbinario alrededor de la joven estrella doble bien estudiada AK Sco. La morfología de sus rasgos tan agudos es sorprendente, dado el buen aspecto del disco en su distribución de energía espectral," escribieron los astrónomos een el artículo.

Los investigadores han notado que el centro de la estrella binaria tiene un semieje mayor de aproximadamente 0,16 unidades astronómicas o UA y que el disco parece tener un hueco con un borde interno de 0,58 UA. Las imágenes de AK Sco obtenidas por el instrumento ESFERA revela que el sistema tiene "brazos" que se extienden desde cada lado de la estrella central casi simétricamente. Los científicos también descubrieron que estas características constituyen radiación dispersa de materiales fuera del eje en el disco circumbinario.

Los misteriosos rasgos afilados podrían representar un anillo excéntrico de material que rodea el hueco. Los científicos señalan que tales estructuras se encuentran a menudo en los discos que contienen anillos de material con huecos en su interior. Sin embargo, otras observaciones realizadas por el observatorio ALMA no apoyan esta teoría.

Otra explicación tenida en cuenta por Janson y sus colegas es que estas estructuras son brazos espirales que podrían ser inducidos a través de la inestabilidad gravitatoria o a través de la influencia de un planeta o compañera binaria. Estos dos brazos espirales se enrollan en direcciones opuestas y uno en sentido horario y el otro en sentido antihorario. Pero el hecho de que las características son tan aparentemente simétricas, va en contra de esta hipótesis.

Lo que vale la pena notar, es que ninguno de estos escenarios se mencionó anteriormente, así que puede ser posible que haya exoplanetas circumbinarios en el disco. Las características podrían ser creadas por uno o varios planetas que interactúan con el disco.

Sea cual sea el escenario propuesto, los autores del estudio destacan la importancia de los sistemas de óptica adaptativa de nueva generación - como el que está instalado en el instrumento ESFERA - que observa los discos alrededor de estrellas. Tienen la esperanza de que estas características se detecten con más frecuencia en un futuro próximo, como resultado de la implementación de la nueva tecnología de observaciones.