¿Podría una estrella con una masa pequeña orbitar un planeta con una masa muy grande?

Si un planeta es lo suficientemente masivo, la fusión habrá comenzado en su núcleo y se habría convertido en una estrella. Resulta que cualquier cosa por encima de 13 veces la masa de Júpiter comenzará a fusionarse y técnicamente será una estrella. Entonces los planetas estarían por debajo de ese umbral de masa y las estrellas estarían por encima. Entonces, no puedo imaginar un escenario en el que un planeta sea más masivo que una estrella.

Un aparte sobre la redacción de su pregunta: una estrella y un planeta orbitan alrededor de sus centros de gravedad mutuos. Uno no orbita al otro. Por lo general, la estrella es mucho más masiva que el planeta que el centro de gravedad del sistema está dentro de la estrella. Entonces, parece que el planeta orbita la estrella y la estrella solo se tambalea.

EDITAR: Como Tariq Khan señaló en una de las otras respuestas, es posible (no estoy seguro de qué tan probable) tener un planeta terrestre masivo errante y una estrella errante de baja masa para quedar atrapado en una órbita.

Es incorrecto pensar que X orbita a Y, o que Y orbita a X.

Lo que realmente sucede es que tanto X como Y orbitan su centro de masa mutuo. Si un objeto es mucho más masivo que otro, entonces el centro de masa estará muy cerca de él, o incluso dentro de él, como es el caso de nuestro Sol. Pero si sus masas son más o menos iguales, entonces debe decir que los objetos se orbitan entre sí (vea la ilustración a continuación).

En cualquier caso, de qué están hechos los objetos o si brillan aquí es irrelevante. Entonces, sí, ciertamente puedes imaginar un planeta (rocoso) que es más masivo que su estrella, donde el planeta está más cerca del centro de masa que la estrella. Sin embargo, como otros han señalado correctamente, es muy poco probable que tal construcción ocurra naturalmente.

Dependiendo de su marco de referencia, se podría decir que cualquier estrella está orbitando un planeta.

La convención dicta que la estrella es el centro de un sistema solar y que los planetas orbitan la estrella. Esto tiene sentido ya que el pozo de gravedad de la estrella es casi el más grande. Pero en última instancia, la convención es arbitraria. Podría reducirlo a un problema de dos cuerpos donde los dos objetos orbitan entre sí. También podría colocar la tierra en el centro y luego modelar la posición relativa del sol con respecto a la tierra. Todo depende de tu perspectiva.

Probablemente no. La estrella más pequeña del universo tiene que ser al menos 6 veces más masiva que el planeta más grande del universo. Eso se debe a la forma en que se definen las estrellas y los planetas. Un planeta no puede tener más de 13 masas de Júpiter, una estrella no puede tener menos de 78 masas de Júpiter. Cualquier cosa intermedia no es ni una estrella ni un planeta, sino una enana marrón.

Por supuesto, cuando un objeto parece orbitar a otro, realmente orbitan un baricentro común. Sin embargo, si uno es sustancialmente más masivo que el otro, generalmente hablamos del objeto menos masivo como orbitando al objeto más masivo. Al revés sería incorrecto.

Como Jonathan y otros han declarado, los objetos orbitan alrededor de un centro de gravedad común. Creo que la pregunta que se hizo quería saber si puede tener un planeta más masivo que una estrella en funcionamiento en la misma órbita. Para que esto suceda (y excluyendo estados finales como la enana blanca para estrella) necesitaría

  • Pequeña estrella enana roja
  • Gran planeta basado principalmente en hierro o silicio (muy poca o ninguna posibilidad de fusión)

Cómo podría suceder eso es muy poco probable que sea un escenario

  • Gran planeta de roca o hierro que se forma en restos de supernova de población de 1 estrella.
  • Enana roja huérfana que entra en el sistema a una velocidad muy baja y un planeta en órbita

La órbita sería muy inestable debido a la presencia de una estrella de neutrones en el centro. Pero gran universo viejo que sabe.

Si un planeta errante o una estrella errante quedan atrapados entre sí, entonces el cuerpo más ligero puede entrar en una órbita alrededor del más pesado. Aunque hay un par de cosas que me gusta mencionar …

Hay un límite de cuán pequeña puede ser una estrella. Más pequeño que eso y ya no sería una estrella, sino un planeta gaseoso como Júpiter. Esto es más técnico que eso, pero solo lo estoy explicando en términos simples (porque soy uno 🙂). Pero no hay límite del tamaño de los planetas rocosos. Podrían hacerse más grandes que nuestro sol. Eso significa que es posible un planeta rocoso gigante y un sistema estelar muy pequeño, pero ese planeta y estrella no pueden formarse a partir de la misma nube de gas. Es por eso que comencé mi respuesta con el escenario de estrella / planeta errante

El planeta que tiene una masa más grande comenzará una fusión y se convertirá en una estrella también. No hay “planeta con una masa más grande que una estrella”. De lo contrario, la primera estrella tampoco sería una estrella.