¿Puede una estrella orbitar alrededor de múltiples planetas o un planeta con lunas masivas?

Hay formas teóricas de hacerlo, pero es tan poco probable que probablemente no exista. Suponiendo que desea un sistema donde los planetas estén en órbitas estables entre sí. La dificultad básica es el problema de los 3 cuerpos o el problema de los n cuerpos . Más sobre esto aquí y aquí .

Por ejemplo, un planeta masivo podría (en teoría) tener una sola luna súper masiva de masa similar a la del planeta, aunque eso probablemente se consideraría un sistema de 2 planetas. No es posible que un planeta tenga dos lunas supermasivas porque eso no sería estable. En general, los planetas tienen muchas veces la masa de todas sus lunas combinadas, de manera similar, las estrellas tienen muchas veces la masa de todos sus planetas combinados y cuando eso deja de ser cierto, el sistema ya no es estable. Es muy difícil generar suficiente masa agregando lunas a un sistema, o agregando suficientes planetas para volverse más masivos que el sol, a menos que los planetas choquen entre sí, pero más allá de cierta masa, dejarían de ser planetas y se convertirían en una especie. de estrella cuando se combinan suficientes planetas.

Si observamos los sistemas gravitatorios, como nuestro Sistema solar, algo así como el 99,7 % de la masa está en el sol, por lo que el sol domina y todo gira alrededor del sol. Algunos de los objetos más grandes tienen lunas, y curiosamente, pero solo porque están en órbitas relativamente tranquilas lejos de otros planetas, algunos asteroides se orbitan entre sí, pero el sistema está muy estructurado alrededor del sol con zonas orbitales estables mucho más pequeñas. alrededor de los planetas.

Plutón también tiene un sistema orbital propio bastante curioso, probablemente causado por un impacto, donde Plutón y Caronte son comparativamente grandes y 4 lunas diminutas orbitan alrededor de ellos.

Fuente :

Pero este tipo de sistemas estructurados solo son posibles si tiene un diferencial de masa significativo. Cuando tienes 3 o más cuerpos de masa similar y distancia similar, obtienes un alto grado de inestabilidad y caos matemático. Hay trucos matemáticos creativos para que funcione, pero ninguno de ellos es estable o probable.

Así es como se ven 3 cuerpos de masas similares, y en tal sistema, con cambios constantes, el escenario más probable es que uno de los cuerpos eventualmente sea expulsado. (fuente, problema de N-cuerpo arriba)

Hay sistemas estelares con varias estrellas, pero son inestables o contienen diferencias significativas en masa. La estructura gravitacional se aplica a los planetas grandes igual que a las estrellas, y hay un artículo sobre eso aquí .

Puede crear estabilidad al tener 2 objetos orbitando entre sí y un tercer objeto masivo bastante distante. (Alpha Centauri es ese tipo de configuración, aunque Proxima Centauri es un poco más pequeña, pero es el mismo sistema).

Incluso puede crear la jerarquía donde tiene 2 objetos orbitando entre sí y luego 2 más, orbitando entre sí, pero distantes, de modo que los 2 coorbitales orbitan entre sí, y si hace esto suficientes veces, puede crear suficiente masa planetaria donde una estrella más masiva podría orbitar distantemente todo, pero se vuelve muy estructurada y muy distante. No es lo que yo consideraría una órbita normal.

También podría hacer trampa y tener varios planetas en una órbita de proximidad general tremendamente inestable y tener una estrella a cierta distancia orbitando el desorden caótico en el medio, pero no sería estable por mucho tiempo.

No olvides que hay enanas marrones entre planetas y estrellas en masa. Los planetas más pesados ​​tienen alrededor de una docena de masas de Júpiter, y las estrellas más ligeras tienen un poco más de 80 masas de Júpiter (del artículo de Wikipedia sobre enanas marrones). Esto significa que necesitarías algún tipo de sistema de siete super-Júpiter para que una enana roja orbite alrededor. Como dejó en claro userLTK en la respuesta aceptada, realmente no hay una configuración estable plausible donde esto funcione.

Sin embargo, puedo proponer una configuración estable inverosímil. En un universo vacío, o en el espacio intergaláctico profundo, dos objetos pueden estar muy separados y seguir orbitando de manera estable entre sí. Entonces, imagina dos super-Júpiter orbitando su centro de gravedad común. Lejos de ellos, un tercer super-Júpiter orbita alrededor de la pareja. Más exactamente, orbita el centro de gravedad común del sistema de 3 planetas.

Debido a que el sistema está tan aislado, podemos, a menos que me equivoque, repetir el proceso indefinidamente. Siempre puede alejarse lo suficiente de un cúmulo para que sea casi un punto desde su perspectiva y luego orbitar el centro de gravedad entre usted y ese punto. Usando ese proceso, construyes un sistema con siete o más super-Júpiter y una enana roja orbitando muy lejos.

Si tal sistema existiera, lo consideraría evidencia de ingeniería estelar intencional. Tal cadena de órbitas perfectas es una coincidencia demasiado grande.