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Sombras giratorias iluminan la estrella V4046 Sgr.

La estrella central es en realidad un sistema binario, un faro “al revés” que al ocultar una parte del disco aclara sus características. La investigación, en la que participo la académica del Núcleo de Astronomía UDP Alice Zurlo, se publicó recientemente en Nature Astronomy y está dirigida por Valentina D’Orazi de la Universidad de Padua.

Gracias al instrumento Esfera instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO, en Chile, un grupo internacional de investigadores dirigido por Valentina D’Orazi del Instituto Nacional de Astrofísica (Inaf) en Padua ha “fotografiado” las sombras giratorias proyectadas en el Disco de gas y polvo que rodea la estrella llamada V4046 Sgr, identificando por primera vez la causa de este fenómeno. V4046 Sgr está compuesto de hecho por dos estrellas y su posición y su movimiento producen áreas de menos luz en el disco circundante que siguen los movimientos del par de estrellas.

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Sombras encontradas en el disco de circunvolución del sistema V4046 Sgr (20 millones de años). Este fenómeno intrigante está relacionado con el eclipse del sistema binario central: cuando la estrella primaria eclipsa parcialmente a las estrellas secundarias, el flujo que ilumina la superficie del disco se reduce significativamente. Créditos: V. D’Orazi / Sphere / Inaf

Los datos recopilados por los expertos, incluidos otros nueve investigadores del INAF, en el estudio SHINE (Sphere infrared survey for exoplanets) revelaron que, en observaciones obtenidas en diferentes momentos, las sombras en el disco se mueven. Esto se debe al hecho de que la estrella central es en realidad un sistema binario con dos componentes muy cercanos: su período orbital es de tan solo 2,4 días. Una de las dos estrellas oscurece la luz que proviene del otro componente, produciendo sombras en el disco que se mueven siguiendo el movimiento orbital del binario. Este descubrimiento se publicó ayer lunes 26 de noviembre del 2018 en la revista Nature Astromomy.

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Animación del sistema V4046 Sgr (no a escala). Crédito: Marco Dima (INAF de Padua)

La presencia de sombras en discos protoplanetarios ya se ha propuesto para explicar algunas observaciones, pero esta es la primera vez que el origen de las sombras se determina de forma unívoca y esto permite obtener de forma completamente nueva algunas características geométricas del disco.

“La llegada de la sombra en el disco”, explica D’Orazi, el primer autor del estudio, “está ligeramente por detrás de la fase del sistema binario, debido al tiempo que tarda la luz en llegar al disco, formada por dos anillos ubicados a 14 y 29 unidades astronómicas del binario (la unidad astronómica es la distancia que separa la Tierra del Sol, y es igual a unos 150 millones de kilómetros). Al medir este retraso, obtenemos una medida de la distancia del sistema de acuerdo con la determinación obtenida recientemente con la misión espacial Gaia”.

Y agrega: «”La profundidad de la sombra está vinculada al ángulo de apertura del disco, el llamado ángulo de flaring, y a su grosor. En la práctica, por el contrario, tenemos como una especie de faro, que al oscurecer una parte del disco y dejar la parte restante iluminada nos permite comprender cómo se hace”.

Además del descubrimiento de sombras, el sistema SGR V4046 muestra otras peculiaridades, como la presencia de gas dentro del disco, inesperado en relación con su etapa evolutiva actual. “El gas encontrado nos hace parecer el disco de V4046 Sgr más joven de lo esperado para una estructura que tiene una antigüedad de 20 millones de años. Esta aparente longevidad requiere más estudio, podría estar relacionada con el hecho de que la estrella central es una binaria” , especifica Silvano Desideri de la Universidad de Padua.

“Nuestra técnica abre el camino a la exploración de otros sistemas binarios, proporcionando una estimación independiente de la distancia y el ángulo de flaring, un parámetro crucial para el modelado de los discos circunestelares”, concluye Raffaele Gratton, también del INAF en Padua.

Mira el video en el canal de YouTube MediaInaf Tv.

Para saber más:

El artículo “Mapping of shadows cast on a protoplanetary disk by a close binary system”, por V. D’Orazi (Inaf de Padua) et al. Se ha publicado en la revista Nature Astronomy.

FUENTE: Redazione Media Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF)