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Martes, 15 octubre 2013
Astronomía

Otra estrella enlazada gravitacionalmente al sistema de Fomalhaut

Una investigación revela la existencia de un vínculo gravitatorio hasta ahora desconocido, aunque sospechado por algunos científicos, entre Fomalhaut y una estrella situada a 2,5 años-luz de distancia de ella.

En el universo, las estrellas pueden tener, girando a su alrededor, planetas, enanas marrones (astros mayores que un planeta normal pero con masa inferior a la necesaria para convertirse en estrellas), otros astros menores e incluso otras estrellas, aunque los respectivos campos gravitatorios influyen en la ubicación del centro de gravedad como en un tira y afloja cósmico. Si hay un objeto de gran masa y el resto son de masa muy inferior, como en el caso de nuestro sistema solar, el centro de gravedad estará muy cerca del centro mismo del objeto de gran masa. Si una estrella cuenta con otra de la misma masa, tenderán a girar la una alrededor de la otra en torno a un punto situado a una distancia intermedia entre ambas.

En algunos casos, las estrellas unidas gravitacionalmente entre sí están muy cerca, a una distancia no superior a la que separa Neptuno del Sol, y pueden estar tan próximas que sus capas más exteriores se rocen, llegando incluso a veces a fusionarse ambos astros. A menudo, las estrellas más cercanas la una de la otra se perciben de lejos como una sola, hasta que con mayor potencia de observación y análisis se logra discernir que son dos o más.

En otros casos, las estrellas unidas gravitacionalmente están tan lejos la una de la otra que pueden haber sido captadas por separado y desconocerse que existe ese vínculo entre ellas. Sólo un seguimiento largo y minucioso de su trayectoria en el firmamento puede desvelar ese vínculo.

Fomalhaut (también llamada Fomalhaut A, Alfa Piscis Australis o Alfa Piscis Austrini) es una estrella de color blanco con una masa el doble que la del Sol, más caliente y brillante que éste, y situada a unos 25 años-luz de la Tierra.

La estrella conocida como TW Piscis Austrini (o Fomalhaut B), con tonalidad anaranjada, de masa, temperatura y brillo menores que los del Sol, se halla a 0,9 años-luz de Fomalhaut, y está enlazada gravitacionalmente a ella. (No confundir Fomalhaut B con Fomalhaut b. Con letras mayúsculas se citan nombres de estrellas, y con las minúsculas los de planetas. Fomalhaut b es un planeta en órbita a Fomalhaut).

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Los resultados de una nueva investigación a cargo del equipo de Eric Mamajek, profesor de física y astronomía en la Universidad de Rochester en Nueva York, Estados Unidos, que se han presentado oficialmente ahora, indican que la estrella LP 876-10, una enana roja situada a unos 2,5 años-luz de Fomalhaut, y a unos 3,2 de Fomalhaut B, está unida gravitacionalmente a Fomalhaut. Por tanto, se puede afirmar que el sistema estelar de Fomalhaut es triple, y la estrella LP 876-10 ahora se conocerá también como Fomalhaut C.

Mamajek y sus colaboradores han descubierto la naturaleza estelar triple del sistema de Fomalhaut después de un intenso trabajo calificable de detectivesco. "Me fijé en esta tercera estrella hace un par de años, cuando estaba representando los movimientos de estrellas cercanas a Fomalhaut para otro estudio", explica Mamajek. "Sin embargo, necesitaba recopilar más datos y formar un equipo de coautores para emprender un estudio basado en todas nuestras observaciones que permitiera discernir si las propiedades de la estrella encajaban con las que cabría esperar en caso de ser un tercer miembro del sistema de Fomalhaut".

La casualidad también tuvo su papel en esta historia detectivesca. Una reunión imprevista en Chile entre Mamajek y Todd Henry, de la Universidad Estatal de Georgia, Estados Unidos, y director del equipo del Consorcio de Investigación sobre Estrellas Cercanas (RECONS por sus siglas en inglés), permitió obtener la primera pista prometedora para resolver el misterio. Henry recuerda estar sentado con Mamajek en la cocina de un motel en La Serena, Chile, conversando con él sobre estrellas cercanas.

A partir de aquí, y habiéndose Mamajek rodeado de un buen equipo de colaboradores, el trabajo detectivesco comenzó a dar sus frutos. Jennifer Bartlett, ahora en el Observatorio Naval de Estados Unidos, determinó una distancia preliminar a la estrella. Matt Kenworthy, del Observatorio de Leiden en los Países Bajos, midió el periodo de rotación, demostrando que Fomalhaut C gira muy deprisa sobre sí misma. Andreas Seifahrt, de la Universidad de Chicago en Estados Unidos, midió la velocidad radial de la estrella.

Mediante un análisis minucioso de los movimientos y de las mediciones espectroscópicas, los investigadores consiguieron averiguar con la suficiente precisión y fiabilidad la distancia y la velocidad de la tercera estrella, percatándose de que su trayectoria por el espacio delataba su vínculo gravitatorio con Fomalhaut.

Sin los datos que lo respaldan, no era fácil averiguarlo. Mirando al firmamento desde la Tierra, Fomalhaut C se ve bastante separada de la estrella grande y brillante que es Fomalhaut, tal como subraya Mamajek. Hay unos 5 grados y medio entre las dos estrellas, lo cual es como si estuvieran separadas por aproximadamente 11 lunas llenas para un observador mirando desde la Tierra.

Ambas estrellas se ven tan separadas debido en parte a que están cerca de la Tierra. Si estuvieran muy lejos, desde la Tierra las veríamos mucho más cerca la una de la otra en el cielo. El hecho de que se vean tan separadas es el principal motivo de que el vínculo gravitatorio entre LP 876-10 y Fomalhaut se haya pasado por alto durante mucho tiempo, pese a contar con medios técnicos para detectarlo. No mucho mejor fue la situación con respecto a Fomalhaut B. Aunque ya hubo astrónomos que lo sospecharon desde bastante tiempo atrás, sólo se pudo confirmar su vínculo gravitacional con Fomalhaut A en fechas recientes.

Fomalhaut A es lo bastante masiva como para poder ejercer la atracción gravitacional necesaria a fin de mantener "atada" a la pequeña estrella LP 876-10, a pesar de hallarse ésta a una distancia de Fomalhaut 158.000 veces mayor que la existente entre la Tierra y el Sol.

Fomalhaut A es una de las estrellas más brillantes en el cielo nocturno de la Tierra, y una de las pocas estrellas en las que se han captado imágenes directas de un planeta y de un polvoriento disco de "escombros" (material sobrante de la formación de planetas, así como fragmentos de cuerpos desmenuzados por colisiones, que pueden constituir lo que sería un cinturón asteroidal u otra estructura comparable).

Fomalhaut es una estrella famosa de la ciencia-ficción, apareciendo en novelas de este género escritas por Isaac Asimov, Stanislaw Lem, Philip K. Dick y Frank Herbert, entre otros.

Aún quedan muchos enigmas sin resolver sobre el planeta detectado en órbita a Fomalhaut A y sobre el disco de escombros. Por ejemplo, los astrónomos están intrigados por la razón de que el planeta, Fomalhaut b, esté en una órbita muy excéntrica, y también por el motivo de que el disco de escombros no esté, aparentemente, bien centrado en torno a la estrella Fomalhaut A. Es posible que las dos compañeras lejanas de Fomalhaut, B y C, hayan perturbado gravitatoriamente al planeta y al disco de escombros.

Desde la perspectiva visual de un supuesto observador en un planeta hipotético en órbita a Fomalhaut C, la estrella Fomalhaut A se vería como una estrella blanca nueve veces más brillante de lo que vemos desde la Tierra a Sirio (la estrella más brillante en nuestro firmamento), o con un brillo parecido al del planeta Venus visto desde la Tierra. Fomalhaut B se vería como una estrella anaranjada de brillo más discreto, comparable al de Polaris en el firmamento terrestre.

Aunque a Fomalhaut antes se le estimaba una edad de alrededor de 200 millones de años, ahora se tiende a creer que esta estrella y sus dos compañeras tienen, más o menos, el doble de esa edad. Pese a este aumento de edad, ésta sigue siendo pequeña en comparación con la de nuestro sistema solar, que es de unos 4.500 millones de años.

A menor distancia de la Tierra que Fomalhaut, hay otros 11 sistemas estelares que constan cada uno de dos o más estrellas. Entre éstos figura Alfa Centauro (Alfa Centauri), que es el más cercano al Sol. Las mediciones con las que se ha trabajado en el nuevo estudio indican que el sistema de Fomalhaut es, de entre todos los sistemas cercanos, el de mayor masa, y también el más holgado, en el sentido de las grandes distancias que separan a sus componentes.

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