El descubrimiento de 'Triple star' podría revolucionar la comprensión de la evolución estelar.

20 de noviembre de 2023

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por la Universidad de Leeds

Un descubrimiento innovador realizado por científicos de la Universidad de Leeds podría transformar la forma en que los astrónomos comprenden algunas de las estrellas más grandes y comunes del universo. El artículo, 'Gaia descubre diferencias en la binariedad de estrellas B y Be a pequeña escala: evidencia de transferencia de masa que causa el fenómeno Be', se publica en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Investigadores, estudiante de doctorado Jonathan Dodd y el profesor René Oudmaijer, de la Facultad de Física y Astronomía de la Universidad, señalan indicios nuevos y fascinantes de que las estrellas Be, hasta ahora consideradas en su mayoría existentes en estrellas dobles, podrían ser en realidad 'triples'.

Este descubrimiento notable podría revolucionar nuestra comprensión de estos objetos, un subconjunto de estrellas B, que se consideran una "prueba de laboratorio" importante para el desarrollo de teorías sobre cómo evolucionan las estrellas en general.

Estas estrellas Be están rodeadas por un disco característico hecho de gas, similar a los anillos de Saturno en nuestro propio sistema solar. Aunque las estrellas Be se conocen desde hace unos 150 años, cuando el renombrado astrónomo italiano Angelo Secchi las identificó por primera vez en 1866, hasta ahora nadie ha sabido cómo se formaron.

Hasta ahora, el consenso entre los astrónomos ha indicado que los discos se forman debido a la rápida rotación de las estrellas Be, lo cual puede ser causado por la interacción de las estrellas con otra estrella en un sistema binario.

El Sr. Dodd, autor principal de la investigación, dijo: 'El mejor punto de referencia para eso es si has visto Star Wars, hay planetas donde tienen dos soles'.

Investigaciones recientes utilizando datos del Very Large Telescope (VLT) y el Very Large Telescope Interferometer (VLTI) de la Agencia Espacial Europea (ESA) han revelado que HR 6819, que anteriormente se creía que era un sistema triple con un agujero negro, en realidad es un sistema de dos estrellas sin agujero negro. Los científicos, un equipo de la Universidad de KU Leuven y el ESA, creen haber observado este sistema binario en un breve momento después de que una de las estrellas succionara la atmósfera de su compañera, un fenómeno a menudo conocido como 'vampirismo estelar'. Esta animación del artista muestra cómo podría verse el sistema; está compuesto por una estrella oblatada con un disco alrededor de ella (una estrella 'vampiro' Be; primer plano) y una estrella de tipo B que ha sido despojada de su atmósfera (segundo plano). Crédito: ESO/L. Calçada.

Pero ahora, al analizar datos del satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea, los científicos dicen haber encontrado pruebas de que estas estrellas existen en sistemas triples, con tres cuerpos interactuando en lugar de solo dos.

El Sr. Dodd agregó: 'Observamos el movimiento de las estrellas a través del cielo nocturno, durante períodos más largos como 10 años y períodos más cortos de alrededor de seis meses. Si una estrella se mueve en línea recta, sabemos que solo hay una estrella, pero si hay más de una, veremos una ligera oscilación o, en el mejor de los casos, una espiral.

'Aplicamos esto a los dos grupos de estrellas que estamos observando: las estrellas B y las estrellas Be. Y lo que encontramos, de manera confusa, es que al principio parece que las estrellas Be tienen una menor tasa de compañeros que las estrellas B. Esto es interesante porque esperaríamos que tuvieran una tasa más alta'.

Sin embargo, el investigador principal, el profesor Oudmaijer, dijo: 'El hecho de que no los veamos puede ser porque ahora son demasiado débiles para ser detectados'.

Luego, los investigadores analizaron un conjunto diferente de datos, buscando estrellas compañeras que estén más alejadas, y encontraron que en estas mayores separaciones, la tasa de estrellas compañeras es muy similar entre las estrellas B y las estrellas Be.

A partir de esto, pudieron inferir que en muchos casos, una tercera estrella entra en juego, obligando al compañero a acercarse a la estrella Be, lo suficientemente cerca como para que pueda transferirse masa de uno a otro y formar el característico disco estelar Be. Esto también podría explicar por qué ya no vemos a estos compañeros; se han vuelto demasiado pequeños y débiles para ser detectados después de que la estrella Be 'vampiro' haya absorbido tanta masa de ellos.

Este descubrimiento podría tener un enorme impacto en otras áreas de la astronomía, incluyendo nuestra comprensión de agujeros negros, estrellas de neutrones y fuentes de ondas gravitacionales.

El profesor Oudmaijer dijo: 'Actualmente, se está produciendo una revolución en la física en torno a las ondas gravitacionales. Hasta hace poco, solo hemos estado observando estas ondas gravitacionales durante unos pocos años, y se ha descubierto que se deben a la fusión de agujeros negros'.

'We know that these enigmatic objects—black holes and neutron stars—exist, but we don't know much about the stars that would become them. Our findings provide a clue to understanding these gravitational wave sources.'

He added, 'Over the last decade or so, astronomers have found that binarity is an incredibly important element in stellar evolution. We are now moving more towards the idea it is even more complex than that and that triple stars need to be considered.'

'Indeed,' Oudmaijer said, 'triples have become the new binaries.'

Journal information: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , arXiv

Provided by University of Leeds