Aydi, quien recientemente recibió una Beca Hubble de la NASA, es el primer autor del estudio. El proyecto fue una colaboración con Shazrene Mohamed, profesora asociada de la Universidad de Miami y astrofísica del Observatorio Astronómico de Sudáfrica, o SAAO.
El dúo descubrió que las interacciones entre una estrella gigante roja y un objeto casi estelar cercano crearían distintos patrones organizados, como arcos polimórficos y espirales, en el entorno que rodea a la estrella.
En nuestro sistema solar, el Sol habría crecido tanto que el objeto cercano más cercano sería Júpiter. En otros sistemas solares, este vecino podría ser un planeta más grande o una enana marrón, un cuerpo celeste más grande que un planeta gigante gaseoso pero más pequeño que una estrella.
El tiempo dirá si aparecen arcos y espirales en nuestro sistema solar, pero los astrónomos pueden comenzar a buscarlos ahora cerca de otras estrellas similares al Sol en la Vía Láctea.
«Tenemos nueva tecnología de punta e instalaciones avanzadas que deberían poder resolver este tipo de estructuras en otras partes de nuestra galaxia», dijo Eddy. Este grupo de vanguardia incluye el Telescopio Espacial James Webb recientemente lanzado y el Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array, u Observatorio ALMA en Chile.
«Aunque los astrónomos han descubierto y estudiado caracoles individuales en sistemas donde hay una gigante roja y otra estrella, no se habían observado antes muchos caracoles de una gigante roja y su compañera», dijo Eddy. «Encontrarlo confirmará el resultado de esta simulación y mostrará cómo será nuestro sistema solar algún día».
El aspecto exacto de esta imagen está relacionado con varias características de las interacciones entre la estrella gigante roja y su gran planeta cercano, o enana marrón.
Cuando la estrella se expande en una gigante roja, esparce gas y polvo a través de su sistema solar como si estuviera llenando una piscina. La estrella también pulsa, crece y se contrae en ciclos, enviando ondas de choque que recorren la piscina de gas y polvo. El compañero cercano de la estrella continúa girando a través del estanque turbulento.
«Las ondas de choque interactúan con la estela del compañero cercano», dijo Mohamed, quien fue asesor de tesis doctoral de Aydi en SAAO y la Universidad de Ciudad del Cabo en Sudáfrica. «Este proceso es similar a lo que sucede cuando las olas del océano se encuentran con la estela de una lancha rápida, pero es mucho más extremo».
Elias Aydi y Shazrin Muhammad crearon un video de su simulación por computadora que muestra interacciones celestiales que podrían ser una vista previa del destino de nuestro sistema solar.
Es la forma en que las ondas se alinean y despiertan lo que determina la forma del patrón en el gas. Físicamente, esto se traduce en cómo la órbita de la compañera coincide con el ciclo de ondas de choque de la estrella.
Por ejemplo, si un planeta orbita alrededor de la estrella exactamente una vez en el tiempo que le toma a la estrella pulsar dos veces, dos estructuras parecidas a varillas crecen a través de la nube de gas y polvo. Pero si esa proporción no es exactamente de 2 a 1, las correas comienzan a doblarse y crean una hélice de dos brazos. Si la proporción está más cerca de 3 a 1, nuevamente, sin ser exactos, el DIU obtiene un tercer brazo.
«Creo que es muy poco probable que terminemos en bares», dijo Eddy. «Las espirales son más interesantes y más divertidas de ver».
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