GW Orionis: un formidable laboratorio estelar

Hace unas semanas fueron publicadas las impresionantes observaciones del fascinante sistema de tres estrellas llamado GW Orionis. Lo interesante es que se pudo observar con un detalle sin precedentes el disco protoplanetario alrededor de este sistema estelar triple. Además, mediante simulaciones hidrodinámicas, los autores lograron evidenciar cómo las estrellas  tuercen y rompen las regiones internas de este disco. De hecho, detectaron (al menos) tres anillos con inclinaciones y movimientos de rotación peculiares. Esto es lo que muestra la representación artística de GW Orionis aquí debajo.

Representación artística del sistema GW Orionis
Crédito: ESO/L. Calçada, Exeter/Kraus et al.

Estos resultados fueron obtenidos combinado observaciones de diferentes telescopios. En particular, se usaron datos obtenidos con ALMA (izquierda aquí abajo) y SPHERE del VLT (derecha aquí abajo). Cabe recordar que los discos protoplanetarios están compuestos por ~99% de gas y ~1% de polvo cósmico. Este polvo es una mezcla de pequeños sólidos que tienen tamaños que van desde el micrómetro (µm, 10^{-6}m) hasta el metro aproximadamente. Lamentablemente, los sólidos de mayor tamaño llamados planetesimales son imposibles de detectar por ahora. Estos son los "ladrillitos" a partir de los cuales se forman luego los embriones planetarios. Pero volvamos a GW Orionis. ¿Cuál es entonces el interés de combinar datos de diferentes telescopios? La respuesta es que cada telescopio "ve" diferentes tamaños de polvo. ALMA por ejemplo es capaz de detectar la emisión térmica de los granos milimétricos (~1 mm), mientras que SPHERE detecta la luz difundida por los pequeños granos de polvo micrométricos (~1 µm). De esta manera, es posible estudiar la distribución de material en el disco y deducir su configuración espacial.

Observaciones del disco alrededor de GW Orionis,
donde las tres estrellas se encuentran en la parte central.
Imágenes ALMA (izquierda) y SPHERE (derecha).
Crédito: Kraus et al. (2020)

En este caso, el resultado es absolutamente espectacular dado que muestra la manera compleja en la que les tres estrellas afectan la morfología del disco. De hecho, las interacciones entre las estrellas y los discos son cruciales para determinar la evolución dinámica de estos sistemas, sobre todo para las estrellas jóvenes de no  más de algunos millones de años. Por otro lado, es bien sabido que los sistemas estelares múltiples (o sea sistemas donde hay más de una estrella) abundan en el Universo. Sin embargo, observarlos poco después de su formación resulta particularmente difícil dadas las distancias a las que se encuentran y las limitaciones de los telescopios actuales. En ese sentido, GW Orionis es un laboratorio astrofísico único dado que conocemos las órbitas de las estrellas y la configuración del disco.

Queda por estudiar cómo evoluciona el disco y qué tipos de planetas se podrían formar (si logran formarse) en un sistema tan complejo. Podrían formarse planetas alrededor de cada una de las estrellas, alrededor de dos estrellas (planetas circumbinarios) y alrededor de las tres estrellas (planetas circumtriples). ¡Queda mucho por explorar!