El sol es la única estrella en nuestro sistema. Pero muchos de los puntos de luz en nuestro cielo nocturno no son tan solitarios. Según algunas estimaciones, más de las tres cuartas partes de todas las estrellas existen como binarias, con una compañera,o en relaciones aún más complejas. Las estrellas en lugares cercanos pueden tener impactos dramáticos en sus vecinas. Pueden despojarse de material entre sí, fusionarse o torcer los movimientos de cada uno a través del cosmos.
Y, a veces, esos cambios se desarrollan en el transcurso de algunas generaciones.
Eso es lo que un equipo de astrónomos de la Universidad de Washington, la Universidad de Western Washington y la Universidad de California en Irvine descubrió cuando analizaron más de 125 años de observaciones astronómicas de un binario estelar cercano llamado HS Hydra. Este sistema es lo que se conocecomo un binario eclipsante: desde la Tierra, las dos estrellas parecen pasar una sobre la otra, o eclipsarse entre sí, mientras orbitan un centro de gravedad compartido. Los eclipses hacen que la cantidad de luz emitida por el binario se atenúe periódicamente.
El 11 de enero en la 237a reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense, el equipo informó más de un siglo de cambios en los eclipses de las estrellas en HS Hydra. Las dos estrellas comenzaron a eclipsarse en pequeñas cantidades a partir de hace aproximadamente un siglo., aumentando a casi eclipses completos en la década de 1960. El grado de eclipse luego se desplomó en el transcurso de solo medio siglo y cesará alrededor de febrero de 2021.
"Existe un registro histórico de observaciones de HS Hydra que esencialmente abarca la astronomía moderna, comenzando con placas fotográficas a fines del siglo XIX hasta imágenes de satélite tomadas en 2019. Al sumergirnos en esos registros, documentamos el ascenso y la caída completosde este tipo raro de binario eclipsante ", dijo el líder del equipo James Davenport, profesor asistente de investigación de astronomía en la UW y director asociado del Instituto DIRAC de la UW.
Los eclipses de las dos estrellas que componen HS Hydra están cambiando porque otro cuerpo, muy probablemente una tercera estrella compañera no observada, está cambiando la orientación del binario con respecto a la Tierra. Sistemas como este, que se denominan en evoluciónbinarios eclipsantes, son raros, y solo se conocen alrededor de una docena hasta la fecha, según Davenport. Identificar este tipo de binario requiere múltiples observaciones para buscar cambios a largo plazo en el grado de atenuación, lo que indicaría que la orientación del binario escambiando con el tiempo.
HS Hydra tiene ese récord de observación porque, a 342 años luz de distancia, es un sistema relativamente cercano y brillante y las dos estrellas se orbitan entre sí cada 1,5 días. Los científicos informaron por primera vez que HS Hydra era una binaria eclipsante en 1965.En un artículo de 2012, astrónomos con sede en Suiza y la República Checa informaron que la cantidad de atenuación de HS Hydra disminuyó desde 1975 hasta 2008, lo que indica que las dos estrellas se eclipsaban cada vez más entre sí. Ese equipo también predijo quelos eclipses terminarían alrededor de 2022.
Davenport y su equipo se registraron en HS Hydra utilizando observaciones del sistema en 2019 por el Satélite de reconocimiento de exoplanetas en tránsito de la NASA, o TESS. Solo vieron una caída de magnitud 0,0075 en la luz de HS Hydra, una señal de que las dos estrellas estabanapenas se cubren entre sí durante los eclipses. A modo de comparación, los eclipses de 1975 vieron una caída de más de 0,5 de magnitud.
"Hace cincuenta años, estas dos estrellas se estaban eclipsando casi por completo. A principios del siglo XXI, el grado de eclipse era de alrededor del 10% y, en las observaciones más recientes de 2019, apenas se superponían", dijo Davenport.
Con estos nuevos datos, el equipo ahora predice que los eclipses de HS Hydra cesarán alrededor de febrero de 2021.
Las observaciones desde la década de 1960 hasta 2019 catalogan el declive de HS Hydra como un binario eclipsante en evolución. Pero Davenport y su equipo también descubrieron evidencia de su ascenso. El acceso digital a un siglo del cielo en Harvard, o DASCH, es un catálogo digitalde datos fotométricos tomados de más de un siglo de placas astro-fotográficas en la Universidad de Harvard. El equipo extrajo este registro y encontró observaciones de HS Hydra desde 1893 hasta 1955 que pudieron analizar para buscar signos de atenuación.
Los investigadores desglosaron las observaciones de DASCH de HS Hydra por década. Desde finales del siglo XIX hasta los rugientes años 20, HS Hydra no mostró una atenuación mensurable. Pero las cosas comenzaron a cambiar en la década de 1930, donde midieron una modesta caída de 0,1 magnituden brillo. El grado de atenuación aumentó a lo largo de la década de 1940 y alcanzó su punto máximo en la década de 1950 con una caída de brillo de 0,5 grados.
Basado en esta historia de 126 años de observaciones de HS Hydra, el equipo predice que el sistema comenzará a eclipsarse nuevamente alrededor del año 2195. Pero eso supone que el tercer compañero, que otros equipos han predicho, es un pequeño y tenue M-estrella enana - continúa comportándose como lo ha hecho hasta la fecha.
"No lo sabremos con seguridad a menos que sigamos buscando", dijo Davenport. "Lo mejor que podemos decir ahora es que HS Hydra ha estado cambiando constantemente a lo largo de la astronomía moderna".
Misiones como TESS probablemente identificarán más binarios eclipsantes en evolución en los próximos años. Esto debería abrir nuevas oportunidades para que los astrónomos comprendan cómo se construyen los sistemas estelares, así como cómo cambian con el tiempo, si son sistemas dinámicos y ocupados comoHS Hydra, o sistemas más silenciosos, como el nuestro.
Los coautores del artículo son las estudiantes de posgrado de la Universidad de Washington Diana Windemuth y Jessica Birky; la investigadora de la Universidad de Washington Karen Warmbein; Erin Howard de la Universidad de Western Washington; y Courtney Klein de la Universidad de California en Irvine. La investigación fue financiada por la NASA, la National Science Foundation, laHeising-Simons Foundation, Research Corporation for Science Advancement, DIRAC Institute, UW Department of Astronomy, Charles and Lisa Simonyi Fund for Arts and Sciences y Washington Research Foundation.
Referencias :
* "El ascenso y la caída de una estrella binaria eclipsante notable", presentado por James Davenport Universidad de Washington, AAS 237, 11 de enero de 2021, sesión 133.06 Sistemas estelares binarios I
* Conferencia de prensa de la AAS "Evolving Stars & Nebulae I", jueves 14 de enero de 2021 a las 4:30 pm hora del este de EE. UU. 1:30 pm hora del Pacífico de EE. UU.
Números de concesión: NSF BPC-A # 1246649, NSF DGE-1839285, NSF DGE-1762114, NSF AST-0407380, NSF AST-0909073, NSF AST-1313370.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Washington . Original escrito por James Urton. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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