Observan la gestación de planetas en un sistema de dos estrellas

La icónica escena de La guerra de las galaxias donde Luke observa un atardecer con dos soles, es en realidad lo más habitual en el universo. Lejos de tener, un solo sol como nuestro Sistema Solar, la mayoría de las estrellas forman sistemas binarios en los que dos estrellas giran en torno a un centro común.

Hasta ahora, la investigación de los modelos de formación planetaria, que sugieren que los planetas nacen por la lenta agregación de partículas de hielo y polvo alrededor de las estrellas en formación, suelen considerar solo estrellas aisladas, como el Sol. Por tanto, todavía se desconoce cómo nacen los planetas alrededor de estrellas dobles, en las que la interacción gravitatoria entre ambas juega un papel esencial.

Ahora, un equipo científico encabezado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha estudiado la estrella binaria SVS 13 aún en fase embrionaria y ha proporcionado la mejor descripción disponible hasta ahora de un sistema binario en formación.

"Este estudio comenzó hace más de 25 años", explica Guillem Anglada Pons, del Instituto de Astrofísica de Granada. "En aquella época yo estaba en México y comenzamos estudiar esta estrella en el año 1996. Entonces era una estrella que ni siquiera era visible porque era tan débil que no podía verse, tan solo llegaba una débil señal infrarroja".

Dos embriones estelares

En el año 1991, la estrella subió el brillo y se convirtió en la estrella visible, pero muy débil. "Sin embargo, esa estrella tenía alrededor unos chorros de material super brillante, y al estudiarlos los expertos descubrieron que algunas estrellas tenían alrededor unos chorros de materia que salían despedidos a velocidades increíbles de centenares de kilómetros por segundo. Por tanto, aunque la estrella no se veía apenas todo lo que tenía alrededor destacaba enormemente", explica el experto.

(Relacionado: ¿Qué sabes de las estrellas?)

Este grupo de investigadores ha desarrollado el estudio a través de ondas de radio gracias al Very Large Array, el observatorio radioastronómico en Nuevo México (Estados Unidos), y el Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array chileno, el mayor radiotelescopio del mundo. A 5000 metros de altitud, en el desierto de Atacama, la atmósfera es muy transparente y facilita las ondas de radio. "Recibimos la señal de radio de las estrellas, sobre todo de aquellas que aún no son visibles porque se están formando, como si fuera un embrión". 

Según explica, tal y como ocurre con las imágenes que se obtienen del embarazo humano estos científicos son capaces de obtener imágenes muy precisas a cientos de millones de kilómetros. "Con las ondas de radio podemos hacer imágenes muy detalladas de lo que ocurre en esas regiones, que son zonas súper oscuras y lo más frío que existe en el universo, a 163 grados bajo cero, por lo que la luz no puede escapar de ahí pero con ondas de radio sí podemos hacer imágenes muy precisas".

Cuando estaban estudiando aquel embrión, el equipo descubrió otra estrella relativamente cercana. "Nos dimos cuenta de que no era una estrella, sino dos, lo que se llama una estrella binaria, que son como estrellas gemelas. La mayoría de estrellas nace en pares o incluso en sistemas triples. Nosotros solo tenemos una estrella un sol pero lo normal es que tengan dos", explica Anglada. 

Gestación de sistemas planetarios

“Nuestros resultados han revelado que cada estrella presenta un disco de gas y polvo a su alrededor y que, además, se está formando un disco mayor alrededor de ambas estrellas”, señala Ana Karla Díaz-Rodríguez, líder del trabajo e investigadora del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y del Centro Regional de ALMA de Reino Unido (UK-ARC).

“Este disco muestra una estructura espiral que está alimentando de materia a los discos individuales, y en todos ellos podrían formarse en el futuro sendos sistemas planetarios”, apunta la investigadora. Se trata de una clara evidencia de la presencia de discos alrededor de ambas estrellas y de la existencia de un disco común en un sistema doble.

(Relacionado: Inmaculada Gutiérrez Borras, una ingeniera española que abre camino hacia las estrellas)

El sistema binario SVS 13, formado por dos embriones estelares con una masa conjunta similar a la del Sol, se encuentra relativamente cerca de nosotros, a unos 980 años luz de distancia en la nube molecular de Perseo. Las dos estrellas del sistema se hallan muy próximas una de la otra, con una distancia de solo unas noventa veces la que existe entre la Tierra y el Sol.

"Cuando comenzamos a estudiarlas a fondo, estábamos muy intrigados por saber si se iban a formar planetas alrededor de una de las estrellas, de dos o incluso de tres si se da el caso", explica Anglada.

Además, este estudio ha permitido estudiar la composición del gas, polvo y materia ionizada en el sistema. Además, se han identificado alrededor de ambas estrellas casi treinta moléculas diferentes, entre ellas trece moléculas orgánicas complejas precursoras de la vida - siete de ellas detectadas por primera vez en este sistema. “Esto significa que, cuando se empiecen a formar planetas alrededor de estos dos soles, los componentes básicos de la vida estarán allí”, indica Ana Karla Díaz-Rodríguez.

"En los primeros estudios que realizamos en 2004, parecía que solo una de las estrellas iba a tener planetas, porque la otra no tenía material alrededor. Pero la sorpresa ha sido que, con ese nuevo instrumento y con mejores datos, hemos podido saber cuál de las estrellas es la que se ve, y que ambas tienen polvo y gas alrededor que seguramente acabe formando un sistema planetario", explica Anglada. 

Por tanto, el trabajo ha permitido estudiar la composición del gas, polvo y materia ionizada en el sistema y, además, se han identificado alrededor de ambas estrellas casi treinta moléculas diferentes. “Esto significa que, cuando se empiecen a formar planetas alrededor de estos dos soles, los componentes básicos de la vida estarán allí”, indica Díaz-Rodríguez.

Para la ciencia, la SVS 13 ha generado mucho debate, ya que algunos trabajos lo consideran extremadamente joven y otros en una fase de formación algo posterior. Este nuevo estudio, probablemente el más completo de un sistema estelar binario en formación, no solo aporta luz sobre la naturaleza de las dos estrellas, sino también parámetros esenciales para poner a prueba las simulaciones de las gestación de sistemas binarios.