October 25, 2019

10 cosas que no sabías de las estrellas binarias

Durante los últimos cuatro años mientras hacía mi doctorado en astrofísica -o “ciencia ficción” como un profesor de mi licenciatura solía llamar a la asignatura- dediqué la mayor parte de mi tiempo al estudio de los objetos astronómicos llamados “estrellas binarias”. 


Hace algún tiempo me invitaron a dar una plática en un evento de divulgación de astronomía sobre mi tema de doctorado. Sin embargo, me di cuenta de que la mayoría del público no sabía lo que esto significa. De hecho, parte de la audiencia creía que el término estaba relacionado a programación en la computadora. Por esta razón decidí compartir con ustedes los 10 mejores secretos que aprendí sobre estrellas binarias. 


Comenzaré por definir lo que es una estrella binaria. De acuerdo con el diccionario “binario” significa compuesto de dos elementos. Por lo tanto, una estrella binaria es un sistema que está compuesto por dos estrellas. Las estrellas permanecen juntas gracias a la gravedad mutua que las hace orbitar la una a la otra. 


Tal vez se preguntaran ¿por qué son interesantes estos sistemas? Bueno, a diferencia de nuestro preciado Sol, la mayoría de las estrellas en el universo se encuentran en pares. Dado que estos sistemas son muy comunes en el cielo es muy importante entender como viven sus vidas, qué hacen y cómo mueren.


Los 10 mejores secretos 


1.Tienen diferentes tamaños

Los sistemas binarios pueden estar formados por estrellas de diferentes masas y edades. Por lo tanto existen muchas combinaciones: por ejemplo, dos estrellas igual que el Sol, o una estrella gigante con una estrella como el Sol, o dos enanas blancas o dos estrellas de neutrones, o incluso sistemas donde una de las estrellas es un agujero negro! El sistema binario más masivo conocido se llama R144. La estrella más ligera en este sistema tiene alrededor de 95 veces la masa de nuestro sol y la estrella más pesada pesa alrededor de ¡205 veces más que nuestro Sol!


2. Pueden trazar diferentes geometrías en el cielo

Las estrellas binarias pueden tener órbitas circulares o elípticas: conforme se mueven una alrededor de la otra “trazan” o un círculo o un elipse en el cielo.


3. Algunas prefieren relaciones a distancia

Algunas estrellas binarias orbitan la una a la otra a grandes distancias. Mira es un sistema formado por una estrella gigante y una enana blanca. Su separación es de alrededor de 70 veces la distancia entre la Tierra y el Sol y les toma aproximadamente 500 años en completar una órbita. 


4. A otras estrellas no les gusta estar lejos

En otros casos, algunas estrellas dobles (o binarias) están muy cercanas la una de la otra. HM Cancri  es un sistema formado por dos enanas blancas tan cercanas que solo les toma 324 segundos en completar una órbita!


5. A algunas estrellas les gusta acurrucarse

Algunas estrellas binarias están tan cerca la una de la otra que se pueden tocar. Formalmente los astrónomos les llaman a estos objetos “binarias de contacto”. Este tipo de sistemas podrían explicar un tipo muy peculiar de estrellas hipotéticas llamadas objetos Thorne-Żytkow, en donde se cree que en algún momento una estrella gigante se comió a su estrella compañera, una estrella de neutrones.


6. Algunas son muy vanidosas

Conforme una estrella evoluciona comienza a perder mucho material a través de lo que los astrónomos llaman vientos estelares.  Su estrella compañera puede entonces “tomar” parte de este material, lo que significa combustible fresco que la rejuvenecerá. 


7. Algunas son da Vinci’s estelares

Si una de las estrellas comienza a envejecer y pierde material a través de vientos estelares, su estrella compañera pintará hermosos espirales en el viento mientras se mueve en su órbita. Estos espirales pueden ser observados por telescopios como el telescopio espacial Hubble o ALMA en Chile.


8. A algunas les gusta presumir

Si ambas estrellas envejecen más o menos en tiempos similares y pierden material en forma de vientos estelares, sus vientos chocarán produciendo colisiones titánicas que calentarán el gas cercano en millones de grados Celsius. Esta colisión producirá radiación en rayos X que puede ser detectada por telescopios. 


9. Algunas pueden tener bebés

¿No sería maravilloso tener dos amanecer y dos puestas de sol todos los días? Bueno, ¡en algunos planetas esto es posible! Hay dos tipos de configuraciones de planetas alrededor de estrellas binarias. En un caso el planeta (o planetas) orbitan alrededor de ambas estrellas. En el otro caso, los planetas solo orbitan una de las estrellas. Desafortunadamente, hasta ahora no hemos encontrado planetas en sistemas binarios con la posibilidad de albergar vida como la conocemos. 


10. Las estrellas binarias muertas se pueden comunicar desde el más allá

Dependiendo de qué tan masiva fue una estrella durante su vida dejará un remanente diferente cuando muera. Las estrellas ligeras (como nuestro Sol) se convertirán en enanas blancas y las estrellas más pesadas y grandes se convertirán en estrellas de neutrones o en hoyos negros. Todos estos objetos, pero en especial los hoyos negros son muy densos. Cuando dos objetos se mueven alrededor el uno del otro ocasionan una pequeña distorsión en el espacio-tiempo, como cuando avientas una piedra al agua. Entre más denso el objeto, más grande será la distorsión, ¡y esto puede ser medido en la Tierra como ondas gravitacionales! ¡Escalofriante!


¡La ilustración es de Martha Rosas Vilchis, la mamá de la autora!La imagen de fondo es la Gran Nebulosa de Orión por Joe Morris.



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