Los astrónomos informan que una estrella rara es tan grande o más grande que el sol de la Tierra y que se está expandiendo y contrayendo en un patrón único en tres direcciones diferentes.
La estrella es una que late y, por lo tanto, se caracteriza por un brillo variable con el tiempo. Está situada a 7,000 años luz de distancia de la Tierra en la constelación de Pegaso, dijo el astrónomo Farley Ferrante, miembro del equipo que realizó el descubrimiento en la Universidad Metodista del Sur,Dallas.
Llamada estrella variable, esta estrella en particular es una de las siete estrellas conocidas de este tipo en nuestra galaxia, la Vía Láctea.
"Fue difícil identificarlo", dijo Ferrante. "Esta es la primera vez que nos encontramos con este tipo raro".
La Vía Láctea tiene más de 100 mil millones de estrellas. Pero poco más de 400,900 están catalogadas como estrellas variables. De ellas, solo siete, incluida la identificada en SMU, son la rara estrella variable intrínseca llamada 'Modo triple' altoAmplitud delta Scuti 'pronunciado SKOO-tee o Triple Mode HADS B, para abreviar.
"El descubrimiento de este objeto ayuda a desarrollar las características de este tipo único de estrella variable. Estas y otras mediciones se pueden utilizar para investigar la forma en que ocurren las pulsaciones", dijo Robert Kehoe de SMU, profesor del Departamento de Físicaquien dirige el equipo de astronomía de SMU. "Las estrellas pulsantes también han sido importantes para mejorar nuestra comprensión de la expansión del universo y sus orígenes, que es otra pieza emocionante de este rompecabezas".
La estrella aún no tiene un nombre común, solo una designación oficial basada en el telescopio que la registró y sus coordenadas celestes. La estrella se puede observar a través de un telescopio, pero identificarla fue mucho más complicado.
Un estudiante de secundaria en un programa de astronomía de verano de SMU hizo el descubrimiento inicial al analizar los datos de observación de estrellas archivados registrados por el pequeño pero poderoso telescopio ROTSE-I anteriormente en el Laboratorio Nacional de Los Alamos en Nuevo México.
Tras la verificación, la Asociación Americana de Observadores de Estrellas Variables ingresó a la Estrella en el Índice Internacional de Estrellas Variables como ROTSE1 J232056.45 + 345150.9 http://www.aavso.org/vsx/index.php?view=detail.top&oid=473892 .
¿Cómo en el universo se descubrió?
Los astrofísicos de SMU descubrieron la estrella variable analizando la forma de la curva de luz, un identificador clave del tipo de estrella. Las curvas de luz se crearon a partir de datos archivados obtenidos por ROTSE-I durante varias noches en septiembre de 2000. El telescopio genera imágenes de luz óptica a partir de señales eléctricasbasado en la intensidad de la fuente. Los datos que representan la intensidad de la luz frente al tiempo se trazan en una escala para crear las curvas de luz.
Derek Hornung, estudiante de Plano Senior High School, descubrió por primera vez el objeto en los datos ROTSE-I y preparó las curvas de luz iniciales. A partir de las curvas de luz, los astrónomos sabían que tenían algo especial.
Se hizo aún más difícil determinar el tipo específico de estrella variable. Entonces Eric Guzman, un graduado de física de la Universidad de Texas en Dallas, que ingresa al programa de posgrado de SMU, resolvió el rompecabezas, identificando la estrella como pulsante.
"Los patrones de curva de luz están bien establecidos, y estas formas estándar corresponden a diferentes tipos de estrellas", dijo Ferrante. "En un campo particular del cielo nocturno en observación puede haber cientos o incluso miles de estrellas. Entonces el softwareusamos genera una curva de luz para cada uno, durante una noche. Luego, y aquí está la parte humana, usamos la capacidad de nuestro cerebro para el reconocimiento de patrones para encontrar algo que parezca interesante y que tenga una variación. Esto permite que la estrella variable inicialcandidato a identificar. A partir de ahí, observa los datos de varias otras noches. Combinamos todos esos datos en un solo diagrama, así como agregamos conjuntos de datos de otros telescopios, y esa es la evidencia para discernir qué tipo de estrella variable es."
Eso se logró de manera concluyente durante el proceso de arbitraje con el moderador del Índice de estrellas variables.
El trabajo para descubrir y analizar esta estrella variable rara se llevó a cabo junto con los análisis de otros ocho estudiantes de secundaria y otros dos estudiantes universitarios que trabajan en otros candidatos variables. Los estudiantes de secundaria fueron apoyados por el capítulo de SMU del Departamento de Energía /Programa QuarkNet de la National Science Foundation.
Calefacción y refrigeración, expansión y contracción
De las estrellas que varían en brillo intrínsecamente, un gran número exhibe oscilaciones sorprendentemente regulares en su brillo, lo que es un signo de algún fenómeno de pulsación en la estrella, dijo Ferrante.
La pulsación se produce al expandirse y contraerse a medida que la estrella envejece y agota el combustible de hidrógeno en su núcleo. A medida que el combustible de hidrógeno se calienta más, la estrella se expande, luego se enfría, luego la gravedad la contrae y la contracción lo calienta.
"Estoy hablando de manera muy general, porque hay muchos matices, pero existe esta lucha continua entre la expansión térmica y la contracción gravitacional", dijo Ferrante. "La estrella oscila como un resorte, pero siempre sobrepasa su equilibrio, haciendo esodurante muchos millones de años hasta que evoluciona a la siguiente fase, donde quema helio en su núcleo. Y si se trata del tamaño y la masa del sol, entonces la fusión de helio y el carbono es la etapa final. Y cuando el helio se agota, nos queda una brasa moribunda llamada enana blanca "
Dentro de la categoría de pulsación hay una clase de estrellas llamadas delta Scuti, de las cuales hay miles. Se llaman así por una estrella prototipo cuyos rasgos característicos, incluidos cortos períodos de pulsación en la escala de unas pocas horas, son típicos detoda la clase
Dentro del delta Scuti hay un subtipo del cual se han identificado cientos, llamados delta Scuti de alta amplitud, o HADS. Su brillo varía en un grado particularmente grande, registrando más del 10 por ciento de diferencia entre su brillo mínimo y máximo, lo que indica pulsaciones más grandes.
El delta Scuti común pulsa a lo largo del radio en una contracción uniforme como volar un globo. Una subcategoría más pequeña son los HADS, que muestran curvas pulsantes asimétricas.
Dentro de HADS, existe el subtipo relativamente raro llamado HADS B, del cual solo hay 114 identificados.
Evolución de la estrella: solo es cuestión de tiempo
A HADS B se distingue por sus dos modos de oscilación: diferentes partes de la estrella que se expanden a diferentes velocidades en diferentes direcciones, pero la relación de esos dos períodos es siempre la misma.
Para la estrella SMU, dos modos de oscilación no eran inmediatamente obvios en su curva de luz.
"Pero sabíamos que estaba sucediendo algo porque la curva de luz no coincidía con las curvas de luz conocidas de otros objetos del delta Scuti y HADS que habíamos estudiado. Las curvas de luz - cuando se colocaron una encima de la otra - presentaronuna asimetría ", dijo Ferrante." En última instancia, el HADS B que descubrimos es aún más único que eso: es un HADS de modo triple B y anteriormente solo había seis identificados en la Vía Láctea. Por lo tanto, tiene tres modosde oscilación, los tres con un período distinto, superpuestos y ocurriendo simultáneamente "
Tan raro, de hecho, todavía no hay un nombre para esta nueva categoría ni una designación de registro separada para ella. Guzmán, el investigador estudiantil que analizó y categorizó el objeto, recordó cómo se desarrolló el misterio.
"Cuando comencé el análisis del objeto, teníamos una idea inicial de qué tipo podría ser", dijo Guzmán. "Mi tarea era tomar los datos e intentar confirmar el tipo encontrando un segundo período que coincidiera con unrelación de período constante conocida. Después de encontrar con éxito el segundo modo, noté una tercera señal. Después de verificar los resultados, descubrí que la tercera señal coincidía con lo que se predice de un tercer modo de pulsación ".
El SMU Triple Mode HADS B oscila en una escala de 2.5 horas, por lo que se expandirá y contraerá 10 veces en un día de la Tierra. Él y los otros seis HADS B conocidos están en la misma región general dela galaxia de la Vía Láctea, dentro de unos pocos miles de años luz el uno del otro.
"Estoy seguro de que hay más", dijo Ferrante, "pero todavía son raros, una pequeña fracción".
Gigante rojo la fase final de la evolución de la estrella
El HADS de modo triple de SMU B es inestable y está más avanzado en su evolución estelar que nuestro sol, que es de mediana edad y cuyas variaciones pulsantes ocurren durante un período de tiempo mucho más largo. Temperatura central de HADS B de modo triple de SMU, calentado por la quema de combustible de hidrógeno, es de unos 15 millones de Kelvin o 28 millones de grados Fahrenheit.
Algún día, dentro de millones de años, el HADS de modo triple de SMU B agotará el combustible de hidrógeno en su núcleo y se expandirá en un gigante rojo.
"Nuestro sol podría experimentar esto eventualmente también", dijo Ferrante. "Pero la Tierra será inhóspita mucho antes de eso. No estaremos aquí para verla".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Metodista del Sur . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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