El extraño caso de la enana marrón desaparecida

El nuevo instrumento SPHERE, instalado en el Very Large Telescope de ESO, se ha utilizado para buscar una enana marrón que se esperaba encontrar orbitando a la inusual estrella doble V471 Tauri. SPHERE ha dado a los astrónomos la mejor imagen obtenida hasta ahora de los alrededores de este intrigante objeto… y no se ha encontrado nada. La sorprendente ausencia de esta enana marrón, de cuya existencia los investigadores estaban tan convencidos, significa que la explicación convencional al extraño comportamiento de V471 Tauri es errónea. Este inesperado resultado se describe en el primer artículo científico basado en observaciones de SPHERE.

Este mapa muestra la ubicación de la inusual estrella doble V471 Tauri (marcada con un círculo rojo). Todas las estrellas que pueden verse a ojo en una noche oscura están señaladas. El propio objeto puede distinguirse fácilmente con un telescopio pequeño, pero sólo se ve una estrella débil poco destacable. V471 Tauri es miembro del brillante cúmulo estelar de las Híades. Crédito: ESO, IAU and Sky & Telescope

Este mapa muestra la ubicación de la inusual estrella doble V471 Tauri (marcada con un círculo rojo). Todas las estrellas que pueden verse a ojo en una noche oscura están señaladas. El propio objeto puede distinguirse fácilmente con un telescopio pequeño, pero sólo se ve una estrella débil poco destacable. V471 Tauri es miembro del brillante cúmulo estelar de las Híades. Crédito: ESO, IAU and Sky & Telescope

Algunas parejas de estrellas constan de dos estrellas normales con masas ligeramente distintas. Cuando la estrella de masa ligeramente superior envejece y se expande para convertirse en una gigante roja, el material se transfiere a la otra estrella y termina rodeando a ambas, creando una enorme envoltura gaseosa. Cuando esta nube se dispersa, las dos estrellas se van acercando la una a la otra y forman una pareja muy unida formada por una enana blanca y una estrella más normal [1].

Una de estas parejas es V471 Tauri [2], miembro del cúmulo estelar de las Híades, en la constelación de Tauro, y se estima que tiene alrededor de 600 millones de años y se encuentra a unos 163 años luz de la tierra. Las dos estrellas están muy juntas y se orbitan mutuamente cada 12 horas. Dos veces por orbita, una estrella pasa delante de la otra, lo que genera cambios regulares en el brillo de esta pareja observada desde la Tierra, ya que se eclipsan mutuamente.

Un equipo de astrónomos dirigido por Adam Hardy (Universidad Valparaíso, Chile), utilizó primero el sistema ULTRACAM, instalado en el telescopio New Technology Telescope de ESO, para medir estos cambios de brillo con mucha precisión. Los tiempos de los eclipses se midieron con una precisión mejor que dos segundos (una gran mejora con respecto a las mediciones anteriores).

Los tiempos de los eclipses no eran regulares, pero podría explicarse asumiendo que había una enana marrón orbitándolas: su fuerza gravitatoria alteraría las órbitas de las estrellas. También encontraron señales de que podría haber un segundo objeto pequeño compañero.

Sin embargo, hasta ahora había sido imposible obtener imágenes de una débil enana marrón tan cerca de estrellas mucho más brillantes. Pero el poder del instrumento SPHERE, recién instalado en el Very Large Telescope de ESO, ha permitido al equipo buscar, por primera vez, exactamente en el lugar en el que se suponía que debía estar la compañera enana marrón. Pero no vieron nada, aunque las imágenes de muy alta calidad de SPHERE deberían haberla localizado fácilmente [3].

“Hay muchos artículos científicos que sugieren la existencia de tales objetos circumbinarios, pero estos resultados nos proporcionan la dolorosa evidencia que contradice esta hipótesis”, comenta Adam Hardy.

Si no hay ningún objeto en órbita, entonces, ¿qué está causando los extraños cambios en la órbita de estas estrellas binarias? Se han propuesto varias teorías y, aunque ya se han descartado algunas de ellas, es posible que el origen de estos efectos esté en las variaciones del campo magnético en la más grande de las dos estrellas [4], algo que podríamos comparar con los cambios (de menor tamaño) observados en el Sol.

“Durante muchos años hemos estado esperando un estudio como éste, pero hemos debido esperar a tener nuevos y potentes instrumentos como SPHERE. Así es como funciona la ciencia: las observaciones llevadas a cabo con nueva tecnología pueden confirmar o refutar, como en este caso, ideas anteriores. Para este increíble instrumento, esta ha sido una manera excelente de inaugurar su vida observacional”, concluye Adam Hardy.

Notas

[1] Este tipo de parejas son conocidas como binarias en etapa post-envoltura-común.

[2] Este nombre significa que el objeto es la estrella variable número 471 (o, como demuestra un análisis más cercano, la pareja de estrellas) identificada en la constelación de Tauro.

[3] Las imágenes de SPHERE son tan precisas que habrían podido revelar la existencia de una compañera como una enana marrón, que es 70.000 veces más débil que la estrella central, y sólo está a 0,26 segundos de arco de la misma. En este caso, se predijo que la esperada enana marrón compañera debía ser mucho más brillante.

[4] Este efecto se llama “Mecanismo de Applegate” y tiene como consecuencia cambios regulares en la forma de la estrella, que pueden conducir a cambios en el brillo aparente de la estrella doble vista desde la Tierra.

Fuente: ESO

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