El trabajo ha sido recientemente publicado en la prestigiosa revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS)

Científicos del ICATE en colaboración con investigadores de Estados Unidos, Chile y Francia, detectaron por primera vez una anomalía química en un sistema binario con un planeta masivo tipo Super-Júpiter

Liderado por el Dr. Matías Flores Trivigno en colaboración con J. Yana Galarza, P. Miquelarena, C. Saffe, M. Jaque Arancibia, R. V. Ibañez Bustos, E. Jofré, J. Alacoria, y F. Gunella


Abundancias diferenciales entre B y A (B-A) en función de la temperatura de condensación para volátiles y elementos refractarios

Abundancias diferenciales entre B y A (B-A) en función de la temperatura de condensación para volátiles (círculos azules) y elementos refractarios (círculos azules vacíos). El ajuste lineal a todos los elementos se indica con una línea discontinua de color rojo, mientras que el ajuste de todos los elementos se indica con una línea continua de color negro. La abundancia diferencial del Li I se muestra con un diamante de color verde.

Los estudios químicos de alta precisión en nuevos sistemas binarios que albergan planetas, permiten mejorar el conocimiento actual sobre la conexión estrella-planeta. En particular, permiten conocer con mayor detalle el posible rol de la masa planetaria en las diferencias químicas y en las tendencias con la temperatura de condensación (𝑇c). Sobre estas bases, científicos del ICATE (Argentina), con la colaboración del Dr. Jhon Galarza del Observatorio de Carnegie (Estados Unidos), el Dr. Marcelo Jaque Arancibia, investigador de la Universidad de La Serena (Chile), y la Dra. Romina Ibañez del Laboratorio Lagrange (Francia), detectaron la presencia de notables anomalías químicas en el sistema HD196067-68 luego de comparar ambas componentes diferencialmente. Dicho sistema binario es un sistema que a su vez posee un planeta masivo de tipo super-Júpiter (12.5 Mjup). De acuerdo a estudios anteriores, estas anomalías químicas estarían asociadas al proceso de formación de planetas; en otras palabras, los elementos químicos faltantes en las fotósferas de las estrellas podrían haber sido utilizados para la creación de planetas, asteroides, discos, e incluso para la formación de posibles núcleos rocosos en planetas gaseosos. Si bien este escenario resulta atractivo, al día de la fecha existen mecanismos alternativos que podrían explicar dichas anomalías químicas, por lo cual los aportes que permitan su discusión, son de gran importancia para la comunidad astronómica.

En el presente trabajo, los investigadores realizaron un estudio químico diferencial línea por línea, empleando por primera vez opacidades no escaladas al Sol, lo cual permite alcanzar una mayor precisión en los cálculos (tanto en parámetros estelares como en las abundancias). Después de comparar diferencialmente ambas estrellas, HD196067 muestra una clara deficiencia de elementos refractarios, un menor contenido de hierro (Fe, 0.051 dex) y también un menor contenido de litio (Li I, 0.14 dex) que su compañera, la estrella HD196068. Además, las abundancias diferenciales revelan una fuerte tendencia con la temperatura de condensación. Estos objetos representan el primer caso de una clara anomalía química detectada en un sistema binario que alberga un planeta masivo tipo Super-Júpiter. Los autores además exploraron los distintos escenarios que podrían explicar dichas anomalías (formación y acreción de planetas, y separación de gas y polvo), concluyendo que, si bien bajo ciertas condiciones no es posible rechazar ninguno de ellos, la posible acreción de planetas por parte de HD196068 resulta la menos probable. Este hallazgo es importante, debido a que recientemente Spina et al. (2021) asocian las anomalías químicas de HD196068 directamente a la acreción de planetas.

Una versión preliminar del trabajo puede encontrarse en el siguiente link:

https://academic.oup.com/mnras/advance-article-abstract/doi/10.1093/mnras/stad3714/7459956?utm_source=advanceaccess&utm_campaign=mnras&utm_medium=email