Semillero de planetas

¿Por qué cambiar la posición de una astrofotografía?

Es incuestionable el valor estético de una fotografía. Cada autor decide cómo presentarla y no hay discusión. Es distinto cuando hablamos de valor documental. No es gratuito que se presente de forma normalizada (ICRS – International Celestial Reference System, ep J2000). Es relevante cuando se miran tablas de coordenadas: una estrella estará a la derecha o izquierda, por encima o por debajo de un punto de referencia en el plano. Si mantenemos invertida o girada una fotografía, es muy complicado orientarse en ella. También esto forma parte del análisis documental en el que esa normalización es parte esencial.

El cúmulo

IC 1396, es un cúmulo abierto envuelto en una nube molecular que lo alimenta de materia para la formación de sus estrellas. Está situado en la constelación de Cepheus junto a μCep (AR 21 43 30.461 Dec +58 46 48.160), una supergigante roja que también pertenece al cúmulo.

En la siguiente imagen se muestran algunas de las componentes del cúmulo. También se señala la posición aproximada de μCep.

Como si la geometría se aliara, a poco que nos fijemos veremos una circunferencia con un punto central muy brillante (AR 21 38 57.618Dec +57 29 20.557). Se indica en la foto también con flecha azul. Ese centro está ocupado por el sistema estelar, al menos triple, HD 206267. Algunos trabajos no parecen confirmar la pertenencia (o permanencia) de la tercera estrella (Raucq et al, 2018).

Hasta donde se sabe, es una binaria espectroscópica en la que la componente principal es también binaria, ambas son muy jóvenes, del tipo O. El sistema no pertenece a IC 1396 pero parece ser el principal responsable de la ionización de los bordes de las nubes que se encuentran a su alrededor propiciando, con la activación del hidrógeno, la creación de posibles candidatas a estrellas.

Tanto el sistema estelar central como su influencia en las nubes circundantes son objeto de seguimiento por parte de distintos equipos de astrónomos. A continuación una gráfica de distribución de YSO (young star object), en rojo, producto de uno de esos estudios (Soam et al, 2018).

____________________________________________________________________________________________________________

Las zonas principales

A continuación se presenta una división de distintas zonas que, por sus características específicas, pueden ayudarnos a entender lo que está sucediendo allí.

Cada uno de estos objetos, fascinante por sí mismo, merece una entrada especial. Por el momento solo destacar la presencia de dos glóbulos planetarios, denominados así porque presentan forma similar a un cometa.

Son nubes oscuras alargadas con una cabeza de polvo muy denso y una cola débilmente luminosa.

Se han descubierto bastantes estructuras cometarias en las nubes interestelares. Como se verá al final, son muy brillantes al infrarrojo debido a que alojan incipientes objetos estelares.

___________________________________________

La ciencia adelanta que es una barbaridad

Una de las cosas que llama la atención de este cúmulo es la presencia bastante numerosa de objetos TTau. Las estrellas T-Tauri fueron definidas como categoría de objeto estelar en 1945 por el astrónomo estadounidense Alfred Harrison Joy. Se trata de estrellas en estadios tempranos que, en algunos casos presentan discos circunestelares precursores de lo que más tarde pueden ser discos protoplanetarios, es decir, capaces de formar sistemas planetarios como el solar.

Lo característico de estas estrellas es su variabilidad irregular que, aunque no se sabe con certeza, parece estar provocada bien porque las distintas densidades (incluida la presencia de proto-planetas) de sus discos van alterando su luminosidad, bien porque se desarrollan en sistemas binarios eclipsantes.

El seguimiento de esta variabilidad ha conducido, en los últimos años, al desarrollo de nuevas técnicas de observación. Estudiar los ‘tránsitos’ de potenciales planetas disminuyendo la luz y/o localizando ‘manchas’ en estas estrellas ha venido siendo el sistema tradicional para la búsqueda de exoplanetas. Sin embargo los datos son insuficientes por la dificultad, por ejemplo, en distinguir entre altas densidades en el disco circunestelar y la presencia de planetas.

El análisis en infrarrojo primero y en ultravioleta más reciente, están completando e impulsando las observaciones.

El uso conjunto de todas estas técnicas está llevando al descubrimiento de nuevos exoplanetas y a la comprobación de los que, hasta ahora, eran simplemente candidatos.

Recientemente se están sucediendo publicaciones de investigaciones relacionadas con descubrimientos de sistemas planetarios, como el TIC 257605131, de tres planetas (Newton, 2021) gracias al conjunto de datos en óptico del TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite- Satélite de sondeo de exoplanetas en tránsito) y en infrarrojo del observatorio espacial Spitzer, ya retirado. La estrella relacionada es CD-38 1467 (AR 04 11 51.947 Dec -37 56 23.219), en la corriente Pisces-Eridanus

El pasado mes de abril se publicaban las fotografías que había realizado el VLT (Very Large Telescope) del observatorio europeo austral de la formación de un planeta detectado por el Hubble. Gracias a su sensibilidad al ultravioleta se han conseguido imágenes de la formación de un planeta, precisamente alrededor de una estrella TTau, en la constelación de Centaurus, en el hemisferio Sur. (Zhou, 2021). La estrella del sistema es CD-40 8434 (AR 14 08 10.154 Dec -41 23 52.576), llamada también PDS 70.

_________________________

Estrellas T-Tauri en el cúmulo IC 1396

De las más de mil estrellas catalogadas pertenecientes al cúmulo, más de un tercio son TTau. De ellas se puede asegurar al 100% su relación con el cúmulo las noventa y tres que figuran en la tabla.

En la siguiente imagen se señalan algunas de ellas, las situadas en la zona de la nebulosa ‘Trompa de elefante’

_________________________________

Otros objetos interesantes

Las estrellas tipo Orión, tienen la variabilidad irregular de las TTau pero presentan emisiones de hierro y de litio en su espectro.

Igualmente los objetos Herbig-Haro son muy jóvenes presentando los primeros estadios de proto-estrellas.

Por último, aunque invisibles en la foto, resulta curioso comprobar la existencia de YSO dentro del denso núcleo de uno de los glóbulos cometarios. Se muestran en el recuadro en imagen infrarrojo (del WISE).

_______________________________________________________________________________________________________________

Bases de datos

Centre de Données astronomiques de Strasbourg [https://cds.u-strasbg.fr/]

NASA [https://www.nasa.gov/]

Referencias

Dobashi, K., “Atlas and Catalog of Dark Clouds Based on Digitized Sky Survey I”, Publications of the Astronomical Society of Japan, vol. 57, pp. S1–S386, 2005. doi:10.1093/pasj/57.sp1.S1.

Manara, C. F., “Accretion onto young stars: the key to disk evolution”, arXiv e-prints, 2017.

Newton, E. R., “TESS Hunt for Young and Maturing Exoplanets (THYME). IV. Three Small Planets Orbiting a 120 Myr Old Star in the Pisces-Eridanus Stream”, The Astronomical Journal, vol. 161, no. 2, 2021. doi:10.3847/1538-3881/abccc6.

Raucq, F., Rauw, G., Mahy, L., and Simón-Díaz, S., “Fundamental parameters of massive stars in multiple systems: The cases of HD 17505A and HD 206267A”, Astronomy and Astrophysics, vol. 614, 2018. doi:10.1051/0004-6361/201732376.

Soam, A., Maheswar, G., Lee, C. W., Neha, S., and Kim, K.-T., “Magnetic fields in multiple bright-rimmed clouds in different directions of H II region IC 1396”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 476, no. 4, pp. 4782–4793, 2018. doi:10.1093/mnras/sty517.

Zhou, Y., “Hubble Space Telescope UV and Hα Measurements of the Accretion Excess Emission from the Young Giant Planet PDS 70 b”, The Astronomical Journal, vol. 161, no. 5, 2021. doi:10.3847/1538-3881/abeb7a.