Astronomia: Una fracció gens menyspreable dels objectes trans-neptunians del Sistema Solar són planetes binaris. Fins i tot en un cas, (47171) Lempo, tenim un sistema integrat per tres planetes de massa similar. Maia A. Nelsen és la primera autora d’un article publicat ahir a The Planetary Science Journal en el que proposen que Altjira, fins ara reconegut com un planeta doble, és en realitat un sistema triple jeràrquic. Això és remarcable, ja que la recerca amb telescopis d’alta resolució sobre centenars d’objectes transneptunians fins ara tan sols havia evidenciat Lempo com a planeta trinari. Val a dir que models de formació de planetesimals com el de col·lapse gravitacional posterior a inestabilitat de corrent fan pensar que sistemes triples jeràrquics no haurien d’ésser una raresa. Nelsen et al. creuen que en aquesta recerca cal anar més enllà del model orbital kleperià que assum masses puntuals, bo i contemplant òrbites no-kleperianes amb major varietat de formes i rotacions. La modelització dinàmica no-kepleriana aplicada al cas dels dos components observats de (148780) Altjira (2001 UQ18) indicaria que un d’aquests dos components és al seu torn un planeta binari. Nelsen et al. basen l’anàlisi en 17 anys d’observacions a través del Telescopi Espacial Hubble. Han ideat el codi nPSF per extraure informació astromètrica d’imatges individuals. L’anàlisi no-kleperiana indica que el component principal d’Altjira s’apartaria de la forma esfèrica, cosa explicable si es tracta d’un objecte binari. Segons els seus càlculs observacions fetes en els propers cinc anys podrien ajudar a confirmar aquesta configuració.
En aquesta imatge del 2006 del Telescopi Espacial Hubble podem apreciar que el cubewano 148780 Altjira (2001 UQ18) és un planeta doble. Nelsen et al. proposen ara que en realitat és un sistema triple jeràrquic ja que l’objecte principal seria al seu torn un planeta binari.
Objectes transneptunians i formació de planetesimals
Les propietats orbitals dels objectes binaris transneptunians ofereixen una possibilitat de posar a prova la hipòtesi de la inestabilitat de corrent sobre la formació de planetesimals. El col·lapse gravitacional posterior a la inestabilitat de corrent es traduiria en propietats de les òrbites dels objectes transneptunians binaris com l’orientació, la separació o la relació entre masses.
Els objectes transneptunians binaris són especialment prevalents en la porció ‘clàssica freda’ del Cinyell de Kuiper. En aquesta regió les inclinacions heliocèntriques són molt baixes. Hom pensa que els objectes d’aquesta zona es formaren in situ en els primers temps del Sistema Solar.
El procés de col·lapse gravitacional posterior a la inestabilitat de flux es manifesta dinàmicament en l’evolució i el flux del moment angular. Això donaria lloc a binaris amb components de masses relativament iguals. El col·lapse de núvols de còdols del sistema solar exterior pot formar, no obstant, components múltiples. Així, es generen objectes binaris dels quals un component al seu torn també és binari. Cal distingir en aquests sistemes triples les situacions on hi ha un binari exterior i aquelles on el binari és interior. Les configuracions de triple jeràrquic i de quàdruple jeràrquic serien un punt final relativament estable des del punt de mira dinàmic, una mica en analogia amb els sistemes estel·lars múltiples.
Ara bé, com hem dit, fins ara tan sols s’ha observat un exemple de configuració triple jeràrquica o trinaria en tot el Sistema Solar: (47171) Lempo.
Si l’objecte interior d’un sistema binari s’aparta de la forma esfèrica o és en realitat ell mateix un sistema binari, això es pot manifestar en efectes no-keplerians sobre el component exterior.
En el 2023 el Telescopi Espacial Hubble observà en el marc del Programa 17206 el planeta Altjira, aconseguint-ne dues mesures astromètriques més precises. També hi ha una observació d’aquest planeta per part del telescopi superficial Keck del 5 de gener del 2020.
Triples jeràrquics en el Sistema Solar
Podem definir un objecte trinari com aquell integrat per tres cossos de massa semblant que interactuen gravitacionalment. Aquesta configuració tan sols és estable a llarg termini si es tracta d’un sistema triple jeràrquic, és a dir format per un sistema binari interior i un tercer objecte que l’orbita exteriorment.
Quan els tres objectes són de masses molt diferents, el sistema triple pot adoptar altres configuracions estables. És el que passa amb el planeta Haumea i els seus dos satèl·lits.
Entre tots els objectes coneguts del Sistema Solar l’únic exemple ben caracteritzat de triple jeràrquic és (47171) Lempo. Inicialment Lempo era considerat un objecte binari. En el 2010, el Telescopi Espacial Hubble mostrà que era un sistema triple. Lempo consta de dos objectes interiors de 250 km de diàmetre que orbiten a voltant d’un centre de massa comú amb una separació de 850 km; el tercer objecte, de 125 km de diàmetre, té una òrbita amb un eix semimajor de 7600 km.
El planeta Altjira és considerat un objecte transneptunià clàssic no-resonant. Orbita en la regió on se superposen les poblacions clàssiques fredes i calentes. La inclinació orbital heliocèntrica d’Altjira és de 5,4 graus. Altjira és reconegut com un sistema binari relativament ample, ja que l’eix semimajor és del 2% del radi de Hill.
El segon component d’Altjira es troba catalogat com el satèl·lit S/2007 (148780) 1. Ara bé, la massa d’aquest component no és gaire menor de la del primer. El període orbital de S/2007 (148780) 1 és de 139,5 dies; l’eix semimajor és de 9904 km; l’òrbita és excèntrica i té una inclinació de 35°. La massa global de tot el sistema és de 3,95·1018 kg. La magnitud absoluta de tot el sistema és de H ≃ 6. Els objectes farien, respectivament, 246 i 221 km de diàmetre, tindrien una densitat 0,30 vegades la de l’aigua i un albedo de 0,04.
Pels volts del 2028 des de la Terra hom podrà observar ocultacions mútues entre els dos components d’Altjira.
La configuració triple d’Altjira
Nelsen et al. recorren a un model de moviment no-keplerià de masses no-puntuals per explicar els canvis observats en la lluminositat d’Altjira. S’entén que un model no-keplerià adopta el model keplerià com a subconjunt.
El model de Nelsen et al. confirmaria que en el 2028 podran observar-se des de la Terra eclipsis i ocultacions entre els dos components principals d’Altjira. Cap dels dos components és esfèric. En el seguiment del planeta cal recorda que Altjira es troba a 45 unitats astronòmiques de la Terra, la qual cosa fa que els seus components tinguin un radi aparent de 3-4 mil·lisegons d’arc.
Segons Nelsen et al., Altjira seria un triple jeràrquic semblant a Lempo, encara que en el cas d’Altjira les separacions entre el binari exterior i el binari interior són més acusades. La major del moment angulat d’Altjira es trobaria en el binari exterior.
Altjira podria haver-se format com a sistema ternari amb un col·lapse posterior a la inestabilitat de corrent. Però també hi ha la possibilitat que s’hagi format secundàriament per un encontre entre dos objectes binaris.
Lligams:
- Beyond Point Masses. IV. Trans-Neptunian Object Altjira Is Likely a Hierarchical Triple Discovered through Non-Keplerian Motion. Maia A Nelsen, Darin Ragozzine, Benjamin C. N. Proudfoot, William G. Giforos, Will Grundy. Planet. Sci. J. 6: 53 (2025)
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada