Exocomet

Un exocomet , o cometa extrasolar , es un cometa fuera del Sistema Solar , que incluye cometas rebeldes y cometas que orbitan alrededor de estrellas distintas del Sol . Los primeros exocometas se detectaron en 1987 ^{[1] [2]} alrededor de Beta Pictoris , una estrella de secuencia principal de tipo A muy joven . Ahora hay (a febrero de 2019) un total de 27 estrellas alrededor de las cuales se han observado o sospechado exocometas. ^{[3] [4] [5] [6] [7]}

Exocometas y varios procesos de formación de planetas alrededor de Beta Pictoris , una estrella de secuencia principal de tipo A muy joven
( NASA ; concepción del artista).

La mayoría de los sistemas exocometarios descubiertos ( Beta Pictoris , HR 10 , ^[8] 51 Ophiuchi , HR 2174 , ^[9] HD 85905 , ^[10] 49 Ceti , 5 Vulpeculae , 2 Andromedae , HD 21620 , Rho Virginis , HD 145964 , ^{[ 11] [12]} HD 172555 , ^[13] Lambda Geminorum , HD 58647 , Phi Geminorum , Delta Corvi , HD 109573 , ^[14] Phi Leonis , ^[15] 35 Aquilae , ^[16] HD 24966 , HD 38056 , HD 79469 y HD 225200 ^[3] ) son muy pequeños alrededor de estrellas de tipo A . La relativamente antigua estrella de caparazón Phi Leonis muestra evidencia de exocometas en el espectro ^[15] y se detectó actividad cometa alrededor de la antigua estrella de tipo F2V Eta Corvi . ^[4] En 2018, se descubrieron exocometas en tránsito alrededor de estrellas de tipo F , utilizando datos del telescopio espacial Kepler . ^[6] Se sabe que algunas estrellas tardías de tipo B (por ejemplo, 51 Ophiuchi, HD 58647) albergan exocometas. ^{[14] [9]}

Las observaciones de cometas, y especialmente exocometas, mejoran nuestra comprensión de la formación de planetas . De hecho, en el modelo estándar de formación de planetas por acreción, los planetas son el resultado de la aglomeración de planetesimales , ellos mismos formados por la coalescencia del polvo del disco protoplanetario que rodea a la estrella poco después de su formación. Así, los cometas son los residuos de los planetesimales ricos en volátiles que permanecieron en el sistema planetario sin haber sido incorporados a los planetas. Se consideran cuerpos fósiles que han visto las condiciones físicas y químicas imperantes en el momento de la formación del planeta. ^{[ cita requerida ]}

La investigación de exocometas podría proporcionar respuestas a preguntas fundamentales del pasado del sistema solar y el desarrollo de un entorno que sustente la vida. Los investigadores pueden investigar el transporte de agua , cianuros , sulfuros y moléculas prebióticas a exoplanetas de masa terrestre con la ayuda de exocometas. ^{[17] [18]}

Nomenclatura

El término científico de un exocomet es la caída de cuerpo en evaporación (FEB). ^[6] El término Cuerpos en Evaporación en Infusión (EIB) se utilizó por primera vez, ^[19] pero finalmente el término FEB se adoptó del modelo de "Cuerpos en Evaporación en Caída" ^[20] o del escenario de Cuerpos en Evaporación en Caída (FEB). ^[21]

Observación

Los exocometas pueden detectarse mediante espectroscopía mientras transitan por sus estrellas anfitrionas. Los tránsitos de exocometas, como los tránsitos de exoplanetas , producen variaciones en la luz recibida de la estrella . Se observan cambios en las líneas de absorción del espectro estelar: la ocultación de la estrella por la nube de gas proveniente del exocomet produce características de absorción adicionales a las que normalmente se ven en esa estrella, como las que se observan en las líneas de calcio ionizado . A medida que el cometa se acerca lo suficiente a la estrella, se genera gas cometario a partir de la evaporación de hielos volátiles y polvo con él. Las líneas de absorción de una estrella que alberga exocometas representan, además de un componente estable, uno o varios componentes desplazados al rojo variables . Los componentes variables cambian en escalas de tiempo corto de una hora. El componente variable representa los exocometos. El exocomet cae hacia la estrella y cualquier línea de absorción producida por la evaporación del exocomet se desplaza al rojo en comparación con la línea de absorción de la estrella. ^[8]

Las observaciones de HR 10 con el PIONIER (VLTI) y 32 años de observaciones de velocidad radial revelaron que este candidato a anfitrión exocomet resultó ser una estrella binaria con cada estrella rodeada por una capa circunestelar. Este nuevo resultado puede explicar las líneas espectrales variables sin exocometas. El estudio señala que el 50% de las estrellas de tipo A podrían resolverse en binarias en el futuro y más sistemas con líneas espectrales variables atribuidas a exocometas podrían resultar binarias. ^[22]

Los exocometas en tránsito fueron detectados por primera vez alrededor de KIC 3542116 y posiblemente KIC 11084727 por un grupo de científicos ciudadanos y astrónomos profesionales . La misión Kepler detectó caídas asimétricas alrededor de KIC 3542116, una estrella de tipo F2V que son consistentes con los modelos de exocometas en tránsito. Las caídas fueron encontradas por uno de los autores, un participante de Planet Hunters , en una búsqueda visual durante 5 meses del archivo completo de curvas de luz de Kepler Q1-Q17 que abarca 201250 estrellas objetivo. ^{[6] [23]} TESS observó tránsitos de exocometas alrededor de Beta Pictoris. ^[24] La forma de un buzamiento causado por un exoplaneta en tránsito se modela como una forma "triangular redondeada" muy específica y se puede distinguir de la mayoría de los exoplanetas en tránsito . ^{[25] [26]} Un exocomet en tránsito alrededor de HD 182952 (KIC 8027456) es el primer exocomet encontrado en una búsqueda automatizada de exocomet en tránsito. ^[7] Los eventos de atenuación irregular alrededor de KIC 8462852 ^[5] se han interpretado como exocometas, pero la forma de las caídas es diferente de los tránsitos de exocomet descubiertos. ^[24]

Durante la formación de la Nube de Oort a través de perturbaciones planetarias, encuentros estelares y la marea galáctica, un cometa puede ser expulsado y dejar el sistema solar. ^[27] Los sistemas binarios son otra posible fuente de exocometas expulsados. ^[28] Estos exocometas expulsados ​​pertenecen a los cometas interestelares y se pueden observar directamente si entran en el sistema solar. ^{[29] [30]}

Evidencia indirecta de exocometas

Se sugiere que los exocometas son una fuente de contaminación de las enanas blancas . Después de que una estrella de la secuencia principal se convierte en una estrella gigante, pierde masa. Los planetesimales en un análogo de la Nube de Oort solar pueden dirigirse hacia el sistema estelar interior. Esto es una consecuencia de la pérdida de masa durante la etapa AGB . ^[31] La estrella gigante eventualmente se convertirá en una enana blanca y un exocomet que se acerque demasiado a la enana blanca se sublimará o mareará interrumpido por la gravedad de la enana blanca. Esto producirá escombros polvorientos alrededor de la enana blanca, que se puede medir en longitudes de onda infrarrojas. ^[32] El material puede ser acumulado por la enana blanca y contaminar la atmósfera. Esta contaminación aparece en los espectros de una enana blanca como líneas metálicas . ^[33] En 2017, un estudio concluyó que las líneas espectrales en la enana blanca WD 1425 + 540 se atribuyen a una acumulación de un análogo del cinturón de Kuiper . Los objetos del Cinturón de Kuiper son cuerpos helados del sistema solar que a veces se convierten en cometas. ^{[34] [35] El} material polvoriento alrededor de la enana blanca G 29-38 también se ha atribuido a un exocomet. ^[36]

Una nube gaseosa alrededor de 49 Ceti se ha atribuido a las colisiones de cometas en ese sistema planetario . ^[37]

Galería

• Objeto interestelar 'Oumuamua saliendo del Sistema Solar (concepto del artista) ( animación )

• Impresión artística de exocometas sumergiéndose en la joven estrella HD 172555 . ^[38]

• "> Reproducir medios

  Video: impresión artística de exocometas que orbitan alrededor de la estrella Beta Pictoris .