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    Primera animación de ALMA de jóvenes estrellas gemelas en círculos

    Impresión artística del joven sistema binario XZ Tau. Las dos estrellas jóvenes del sistema tienen cada una un disco protoplanetario a su alrededor que está inclinado con respecto al otro. Las dos estrellas jóvenes orbitan en un plano diferente al de cada disco. Crédito:ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)

    Los investigadores analizaron los datos acumulados del Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) y describieron el movimiento de un joven sistema de estrellas gemelas XZ Tauri durante tres años. Esta primera "Animación ALMA" de estrellas gemelas arroja nueva luz sobre los orígenes de las estrellas binarias y los planetas que se formarán a su alrededor.

    "Este logro fue posible gracias a la alta resolución y los ricos datos de archivo de ALMA, "dice Takanori Ichikawa, el primer autor del trabajo de investigación y ex estudiante de posgrado en la Universidad de Kagoshima, Japón. "Esta investigación utilizó tres años de datos de observación. Los resultados muestran la viabilidad de un nuevo método de investigación que utiliza animaciones radioastronómicas en lugar de imágenes convencionales. Espero que este método ayude a aclarar varios fenómenos astronómicos en el futuro".

    El sol es una sola estrella pero el universo está lleno de estrellas binarias, que son dos estrellas orbitando entre sí. Durante su juventud, cada estrella joven en un sistema binario está rodeada por un disco protoplanetario compuesto de gas molecular y polvo. Se sabe que este disco es el sitio de formación de planetas. Se han detectado muchos planetas asociados con estrellas binarias, pero cómo se forman los discos en los sistemas estelares binarios y cómo se forman los planetas en esos sistemas sigue siendo un misterio.

    "Para estudiar la formación de planetas en sistemas estelares binarios, es importante determinar con precisión el movimiento orbital de las dos estrellas y la inclinación de los discos protoplanetarios individuales, "explica Shigehisa Takakuwa, profesor de la Universidad de Kagoshima.

    Movimiento orbital del joven sistema binario XZ Tau. La ubicación de XZ Tau A (abajo a la izquierda) se fija en la imagen y se muestra el movimiento relativo de XZ Tau B. Las distribuciones de las ondas de radio de los discos protoplanetarios se muestran en escala de grises (2015), contornos rojos (2016), y contornos azules (2017). La ubicación de cada estrella se muestra como un signo más. Crédito:ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), T. Ichikawa y col.

    Los investigadores han sugerido dos mecanismos de formación para sistemas binarios; uno es la ruptura de un solo disco gaseoso grande, y el otro es la fragmentación de la nube molecular más grande debido a violentas turbulencias. En el primer caso, los astrónomos suponen que la órbita de las estrellas binarias y los discos individuales deberían estar en el mismo plano. Por otra parte, En este último caso, Se espera que el plano orbital de las estrellas binarias y el plano de los discos sean diferentes. Este es un problema importante que afectará las órbitas finales de los planetas en sistemas binarios.

    El equipo de investigación indagó en el archivo de datos de ALMA y obtuvo los datos del joven sistema XZ Tau tomados en 2015. 2016, y 2017. Analizaron cuidadosamente los datos y por primera vez hicieron una animación del movimiento orbital de las estrellas binarias, lo que muestra que XZ Tau B se movió 3.4 unidades astronómicas (3.4 veces el radio de la órbita de la Tierra) alrededor de XZ Tau A durante estos tres años.

    El equipo descubrió la estructura tridimensional de la órbita. Además, analizar el efecto Doppler y la distribución de las ondas de radio del disco alrededor de cada estrella en el sistema XZ Tau, encontraron que esos discos están significativamente desalineados entre sí, y tampoco en el mismo plano que la órbita binaria.

    Movimiento orbital animado del joven sistema binario XZ Tau. La ubicación de XZ Tau A (abajo a la izquierda) se fija en la imagen y se muestra el movimiento relativo de XZ Tau B. Las distribuciones de las ondas de radio de los discos protoplanetarios se muestran en escala de grises y contornos. La ubicación de cada estrella se muestra como un signo más. Crédito:ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), T. Ichikawa y col.

    Observaciones anteriores con ALMA habían encontrado ejemplos de estrellas binarias jóvenes con discos protoplanetarios inclinados entre sí. Sin embargo, esta es la primera vez que se aclara el movimiento orbital de un sistema binario, mostrando que la inclinación es diferente a la de los discos circunestelares. Estos resultados apoyan la idea de que el sistema XZ Tau se formó mediante la fragmentación de nubes moleculares.

    "Este es un hermoso ejemplo de cómo utilizar el rico archivo de ALMA, ", dice Takakuwa." El archivo allana el camino para que los investigadores jóvenes comiencen a realizar investigaciones de vanguardia de inmediato. "Es cierto para este estudio." Me siento muy honrado de contribuir a una investigación tan interesante como estudiante de pregrado, "dice Miyu Kido en la Universidad de Kagoshima, el segundo autor del trabajo de investigación. "Espero utilizar esta experiencia en mi propia investigación futura".

    Estos estudian, "Discos circunestelares desalineados y movimiento orbital del joven binario XZ Tau, "se publica en el Diario astrofísico el 23 de septiembre 2021.


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