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Los radiotelescopios pueden detectar estrellas supersónicas escondidas en el centro de la galaxia

El centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, es un lugar misterioso. No sólo está a miles de años luz de distancia, también está envuelto en tanto polvo que la mayoría de las estrellas en su interior resultan invisibles. Los investigadores de Harvard proponen una nueva manera de despejar la niebla ante las estrellas que se esconden allí. Sugieren buscar ondas de radio procedentes de estrellas supersónicas

«Hay mucho que no sabemos acerca del centro de la galaxia, y mucho queremos aprender», dice el autor principal Idan Ginsburg, del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica (CfA). «El uso de esta técnica, que pensamos que podemos encontrar estrellas que nadie ha visto antes.»

El largo camino desde el centro de nuestra galaxia a la Tierra está tan lleno de polvo que de cada millón de millones de fotones de luz visible que se emiten en camino a nosotros, sólo un fotón llega a nuestros telescopios. Las ondas de radio, que son una parte diferente del espectro electromagnético, tienen bajas energías y longitudes de onda más largas. Pueden pasar a través del polvo sin impedimentos.


En esta imagen infrarroja del telescopio espacial Spitzer de la NASA, los vientos estelares que fluyen desde la estrella de rápido movimiento Zeta Ophiuchi están creando un arco de choque que se ve como brillantes hilos de gasa que, en esta estrella, solamente se ven en la luz infrarroja. Según una nueva investigación, un proceso similar en el centro de la galaxia podría permitirnos encontrar estrellas que no podemos ver de otra manera.

Por sí solas, las estrellas no son lo suficientemente brillantes en radiofrecuencia para que nosotros podamos detectarlas a semejantes distancias. Sin embargo, si una estrella se desplaza a través del gas a más velocidad que la velocidad del sonido, la situación cambia. El material que surge de la estrella como viento estelar puede producir un «efecto de arado» en los gases interestelares y crear una onda de choque. Y a través de un proceso llamado radiación de sincrotrón, los electrones acelerados por esa onda expansiva produce una emisión de radio que, potencialmente, podríamos detectar.

«En cierto sentido, estamos buscando el equivalente cósmico del estampido sónico de un avión», explica Ginsburg.

Para crear una onda de choque, la estrella tendría que estar moviéndose a una velocidad de miles de kilómetros por segundo. Esto es posible en el centro de la galaxia, ya las estrellas están influidas por la fuerte gravedad de un agujero negro supermasivo. Cuando una estrella en órbita alcanza su máxima aproximación al agujero negro, puede adquirir fácilmente la velocidad requerida.

Los investigadores sugieren buscar este efecto en una estrella ya conocida llamada S2. Esta estrella, que es caliente y lo suficientemente brillante para ser vista en el infrarrojo a pesar de todo el polvo, hará su máximo acercamiento al centro galáctico a finales de 2017, o principios de 2018. Cuando lo haga, los radioastrónomos podrán centrarse en buscar las emisiones de radio de su onda de choque.

 

 

«S2 será nuestra prueba de fuego. Si se ve en la radio, a continuación, potencialmente podemos utilizar este método para encontrar estrellas más pequeñas y más débiles; estrellas que no se pueden ver de otra manera», dice el co-autor Avi Loeb del CfA.

Se informó sobre este trabajo en un artículo escrito por Idan Ginsburg, Xiawei Wang, Avi Loeb y Ofer Cohen (CfA). Ha sido aceptado para su publicación en Monthly Notices de la Royal Astronomical Society.

Fuente: Astronomy Now. Aportado por Eduardo J. Carletti

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Descubren un sistema binario de estrellas masivas con campo magnético

Matt Shultz, astrónomo y físico de la Universidad de Queens en Ontario, Canadá, ha descubierto el primer sistema de estrellas binarias masivas, Epsilon Lupi, en el que ambas estrellas tienen campo magnético

Epsilon Lupi es el cuarto sistema de estrellas más brillante en la constelación austral de Lupus. La pareja de estrellas está a unos 500 años luz de distancia, son ambas de color azul, cada una tiene entre 7 y 8 veces la masa del Sol, y combinadas entre sí, el par es alrededor de 6000 veces más luminoso que el Sol. Los astrónomos saben desde hace muchos años que Epsilon Lupi es un sistema binario, pero no tenían idea de que las dos estrellas gigantes tenían campos magnéticos.

En los últimos años, la colaboración BinaMIcS (Binarity and Magnetic Interactions in various classes of Stars), creada para estudiar las propiedades magnéticas de los sistemas binarios cercanos, ha estado tratando de encontrar un objeto de esta clase. Ahora han descubierto uno usando el Telescopio Canada-France-Hawaii en Mauna Kea, Hawai.

«El origen del magnetismo entre las estrellas masivas es un misterio», dice Shultz «y este descubrimiento puede ayudar a aclarar la cuestión de por qué estas estrellas tienen campos magnéticos», informa la universidad.

En estrellas más tibias, como es el caso del Sol, los campos magnéticos son generados por la convección en la parte exterior de la estrella. Sin embargo, no existe convección en las capas externas de una estrella masiva, así que no existe algo que alimente una dínamo magnética. Sin embargo, aproximadamente el 10 por ciento de las estrellas masivas tienen campos magnéticos fuertes.

Se han propuesto dos explicaciones para el origen de estos campos magnéticos en las estrellas masivas, las dos basadas en la idea de un supuesto campo magnético «fósil» que se generó en algún momento en del pasado de la estrella, y luego quedó encerrado en la superficie de la estrella.

La primera hipótesis es que el campo magnético fue generado durante la formación de la estrella; la segunda es que el campo magnético se origina en dínamos impulsadas por una mezcla violenta de plasma estelar cuando las dos estrellas binarias cercanas se unen.

Las estrellas están lo suficientemente cerca como para que sea posible que sus magnetosferas interactúen durante toda la órbita alrededor de la otra. Esto significa que sus campos magnéticos pueden actuar, incluso, como un freno gigante, bajando la velocidad de las estrellas. A largo plazo, las dos estrellas podrían caer en espiral una hacia la otra.

«Este descubrimiento no cambia las estadísticas básicas que ha reunido la colaboración BinaMIcS«, dice Shultz, «y todavía no sé por qué hay tan pocas estrellas masivas magnéticas en binarias próximas entre sí.»

La investigación muestra que la fuerza de los campos magnéticos es similar en las dos estrellas, sin embargo, sus ejes magnéticos están alineados en forma inversa, con el polo sur de una estrella señalando en aproximadamente la misma dirección que el polo norte de la otra.

 

 

«Aún no estamos seguros de por qué es así, pero es probable que apunte a algo significativo respecto a cómo están interactuando las estrellas entre sí. Vamos a tener que recoger más datos», agrega Shultz.

La investigación fue publicada en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fuente: The Daily Galaxy. Aportado por Eduardo J. Carletti

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Descubren el primer sistema estelar quíntuple, con dos binarias eclipsantes

Descubrieron el primer sistema que se compone de cinco estrellas. Mientras una de ellas se mueve libremente, las otras cuatro forman un sistema binario y un sistema binario de contacto

Científicos de la Open University descubrieron el primer sistema estelar quíntuple, con dos estrellas binarias eclipsantes. Un tercio de las estrellas se disponen en sistemas, pero una agrupación de cinco es algo insólito

El estudio fue presentado por Marcus Lohr en la Reunión Nacional de Astronomía (National Astronomy Meeting) en Venue Cymru, Llandudno, Gales, Reino Unido.

Este sistema estelar fue detectado en los datos archivados del Proyecto SuperWASP (Wide Angle Search for Planets = Busqueda de Planetas en Gran Angular), que se vale de cámaras relativamente pequeñas y de bajo costo. El Proyecto SuperWASP tiene base en las Islas Canarias y Sudáfrica y su función es tomar imágenes de todo el cielo cada pocos minutos.

Durante muchos años, sus mediciones del brillo de las estrellas individuales se han reunido en curvas de luz —gráficas del brillo en el tiempo— de unos 30 millones de fuentes en la Vía Láctea.

Unos pequeños bajones regulares en una curva de luz pueden revelar la presencia de planetas orbitando otras estrellas cuando cruzan (transitan) frente a su estrella anfitriona. SuperWASP, que comenzó a operar en el 2003, ha tenido un gran éxito en la búsqueda de estos exoplanetas. También se puede utilizar estas curvas de luz para descubrir estrellas binarias eclipsantes, un par de estrellas que orbitan alrededor de su centro común de gravedad en nuestra línea de visión.

Desde la Tierra, cada estrella pasará por delante de su compañera una vez en cada órbita y eclipsará algo de su luz, o lo hará totalmente. Esto produce un patrón regular de pares de descensos de señal en la curva de luz del sistema binario, cuya amplitud y formas indican características de las propiedades físicas de las dos estrellas.

La curva de luz del nuevo sistema quíntuple, designado como 1SWASP J093010.78 + 533859.5, reveló al principio la presencia de una binaria eclipsante de contacto: un sistema en el que las dos estrellas orbitan tan cerca que comparten una atmósfera. Las binarias de contacto son bastante comunes, pero este sistema en particular es remarcable porque su período orbital —el tiempo que las dos estrellas tardan en completar el ciclo de su órbita— es muy breve, de poco menos de seis horas.

Entonces se observó que la curva de luz contenía algunos inesperados eclipses adicionales, y se volvió a analizar los datos, lo cual reveló un segundo sistema estelar binario eclipsante en la misma ubicación en el cielo. Este otro sistema binario está separado —sus estrellas componentes están bien apartadas por una distancia de alrededor de 3 millones de kilómetros, alrededor de dos veces el tamaño del Sol— y tiene un período orbital de un 1,3 días.

Los dos conjuntos de estrellas están separadas por alrededor de 21.000 millones de kilometros, más que el tamaño de la órbita de Plutón alrededor del Sol. Las cuatro estrellas fueron entonces observadas espectroscópicamente —su luz se divide en diferentes longitudes de onda— de manera de estudiar en detalle las señales de las diferentes estrellas. Inesperadamente, esto reveló la presencia de una quinta estrella, a unos 2.000 millones de kilómetros de la binaria de estrellas separadas, pero que al parecer no produce ningún eclipse adicional.

Combinando los datos de las curvas de luz de las cinco estrellas y sus espectros, los investigadores de la Open University pudieron confirmar que todas están gravitacionalmente unidas en un solo sistema unicado a unos 250 años luz de nosotros, en la constelación de la Osa Mayor. Los datos también permitieron que el equipo determine las propiedades de las estrellas, como sus masas, tamaños y temperaturas. Todas las estrellas son bastante más pequeñas y frías que nuestro Sol, pero el sistema en común es suficiente como para ser visible con pequeños telescopios (novena magnitud) y los astrónomos aficionados podrían observar los eclipses.

 

 

Lohr comenta: «Este es un sistema estelar en verdad exótico. En principio no hay razón por la que no pueda haber planetas en órbita alrededor de cada uno de los pares de estrellas. Sus habitantes tendrían un cielo que dejaría en ridículo a los creadores de Star Wars: a veces pueden haber cinco soles de diferentes brillos iluminando el paisaje. Los niveles de luz del día podrían varias drásticamente a medida que se produzcan eclipses en las diferentes estrellas. Ellos podrían perderse en la noche durante una gran parte de su ‘año’, experimentando sólo oscuridad (y un cielo nocturno), al estar las estrellas en el mismo lado de su mundo».

Un hallazgo particularmente interesante es que las dos binarias parecen estar orbitando en el mismo plano. Esto indica que pueden haberse formado originalmente de un solo disco de gas y polvo, que se rompió al concentrarse la gravedad en grupos. El estudio de este extraño sistema ayudará a los astrónomos a comprender mejor cómo se formaron las estrellas y los planetas, incluido el nuestro.

Fuente: Royal Astronomical Society. Aportado por Eduardo J. Carletti

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