Lunes, 21 enero 2013
Astrofísica

Las relaciones a larga distancia entre estrellas

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Nuestro Sol es una estrella solitaria, en el sentido de que no forma parte de una pareja ni sistema múltiple de estrellas. Sin embargo, muchas de las estrellas del universo son binarias, o sea que forman parte de una pareja en la cual cada estrella orbita alrededor de la otra y ambas están amarradas entre sí por la atracción gravitacional que se ejercen mutuamente.

Las estrellas de un sistema binario pueden estar muy cerca una de la otra, a veces tan cerca que sus capas más externas se tocan entre sí. Otras veces están muy separadas, con distancias máximas del orden de un año-luz.

Los astrónomos conocen desde hace mucho tiempo la existencia de estos sistemas con estrellas muy separadas, pero el mecanismo por el cual se forman ha estado envuelto en el misterio. El problema es que el tamaño y configuración de los núcleos de nube típicos, de los cuales nacen las estrellas, no reúnen los requisitos necesarios para permitir la formación de sistemas binarios con estrellas muy separadas entre sí.

Ahora Bo Reipurth de la Universidad de Hawái en Manoa, Estados Unidos, y Seppo Mikkola de la Universidad de Turku en Finlandia, han utilizado simulaciones por ordenador hasta dar con un mecanismo que explica la formación de esos sistemas binarios con estrellas muy separadas entre sí.

La mayoría de las estrellas se forman inicialmente en sistemas compactos múltiples y pequeños, con dos, tres o incluso más estrellas en el centro del núcleo de una nube. Cuando más de dos estrellas están juntas en un espacio pequeño, se atraen gravitacionalmente entre sí en una danza caótica, donde el cuerpo más ligero a menudo acaba expulsado hacia las afueras del núcleo durante largos períodos de tiempo antes de volver a caer en la refriega.

Mientras tanto, las estrellas restantes absorben gas del centro del núcleo de la nube y se hacen más pesadas. En bastantes casos, las citadas perturbaciones orbitales que afectan a la estrella más pequeña del grupo acaban expulsándola por completo. Sin embargo, en algunos casos, las perturbaciones no son lo bastante fuertes como para que, en un sistema triple, el tercer objeto escape por completo del sistema, y debido a ello esa estrella pequeña queda sumida en una órbita muy amplia.

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En los sistemas con estrellas que tienen órbitas muy extensas, estos soles pasan la mayor parte de su tiempo muy alejados entre sí, pero una vez en cada vuelta de su órbita el trazado elongado de ésta puede llevar a acercamientos notables, como el representado en esta recreación artística. (Imagen: Karen Teramura, Univ. de Hawái / Wei-Hao Wang)

Esto implica que en realidad las estrellas más separadas entre sí dentro de un sistema binario deberían contar con un tercer miembro, en lugar de ser sólo dos. De hecho, cuando los astrónomos examinan meticulosamente las dos estrellas muy alejadas una de otra en un sistema binario, a menudo encuentran que una de ellas es en realidad un sistema binario con sus dos estrellas muy juntas. Sin embargo, otras veces todo parece indicar que en realidad hay sólo dos estrellas, muy alejadas una de otra, en todo el sistema. Esto significa que, o bien los sistemas binarios con estrellas muy alejadas una de otra se forman de otra manera, o bien algo le ha ocurrido a la estrella que en el pasado debió integrar un sistema binario de corta distancia con una de las dos estrellas actuales.

Lo que pudo suceder, a juzgar por los resultados de la nueva investigación, es que las estrellas de ese sistema binario de corta distancia se fusionaron en una sola estrella más grande. Esto puede ocurrir si hay suficiente gas en el núcleo de la nube para ofrecer resistencia al movimiento de las estrellas. Como las dos estrellas del sistema binario se mueven una alrededor de la otra a corta distancia, al estar rodeadas de gas cuyo roce tiende a frenarlas, pierden impulso y caen poco a poco una hacia la otra trazando una espiral. El resultado final de esta creciente proximidad puede ser una colisión entre ambas que se salda con su fusión en una sola.

Un ejemplo calificable como de sistema con gran separación entre miembros es el de Alfa Centauri. Este sistema está integrado por dos estrellas bastante cercanas la una de la otra, y una tercera estrella, pequeña, llamada Próxima Centauri, cuya órbita la lleva muy lejos de las otras dos. Próxima Centauri actualmente se encuentra a aproximadamente un cuarto de año-luz de distancia del sistema binario formado por sus dos compañeras.

Varios miles de millones de años atrás, las tres estrellas nacieron muy juntas, antes que un fenómeno de gran fuerza enviara a Próxima Centauri a su extensa órbita, en la que se ha estado moviendo desde entonces.

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