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Astrónomos: la estrella ‘Vampiro’ ha despojado a la atmósfera de su pareja binaria

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Astrónomos: la estrella ‘Vampiro’ ha despojado a la atmósfera de su pareja binaria

ESO/L. Calcada

En 2020, los astrónomos descubrieron un sistema estelar inusual a solo 1000 años luz de la Tierra. Cependant, deux équipes différentes n’étaient pas d’accord sur la nature du système, qui a été surnommé HR 6819. Une équipe a fait valoir qu’il s’agissait d’un groupement trinaire avec deux étoiles en orbite autour d’un agujero negro. El otro equipo creía que las propiedades de HR 6819 también podrían explicarse por un sistema de dos estrellas sin un agujero negro.

Para resolver el problema, los dos grupos colaboraron para recopilar datos de observación adicionales. Resultado: HR 6819 es de hecho un sistema binario sin agujero negro, según un nuevo artículo publicado en la revista Astronomy and Astrophysics. Sin embargo, HR 6819 es una rareza: los astrónomos capturaron el sistema binario justo después de que una estrella despojara a su pareja de su atmósfera en un proceso conocido como «vampirismo estelar».

Como nosotros Previamente reportado, los científicos creen que hay muchos más agujeros negros en el Universo de los que hemos descubierto hasta la fecha, probablemente cientos de millones de ellos, dada la edad de nuestro Universo. Hemos descubierto tan pocos agujeros negros porque, en lugar de poder observarlos directamente, solo podemos inferir su presencia por su efecto en la materia circundante. Los efectos gravitatorios de un agujero negro pueden influir en las órbitas de las estrellas cercanas, por ejemplo, o la caída de materia puede formar un disco de acreción de gas caliente en rápida órbita alrededor del agujero negro, emitiendo potentes rayos X. La desafortunada estrella también vendrá cerca de un agujero negro y ser destrozado por sus problemas, los restos que caen también se aceleran y calientan para emitir rayos X al espacio.

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Pero la mayoría de los agujeros negros en realidad son silenciosos y, por lo tanto, muy difíciles de detectar. Los astrónomos creían que el descubrimiento de HR 6819 en 2020 ofrecía pistas útiles sobre dónde podrían estar escondidos al menos algunos de los agujeros negros realmente oscuros.

Investigadores del Observatorio Espacial Europeo habían realizado un estudio de sistemas de estrellas dobles, y HR 6819 se incluyó como parte de su recopilación de datos de observación porque parecía ser un sistema de este tipo. Pero al examinar sus datos, los astrónomos encontraron evidencia de un tercer objeto inesperado en el sistema: un agujero negro que previamente había escapado a la detección.

En un sistema estelar trinario, dos de las estrellas se orbitan entre sí como un par binario, mientras que la tercera estrella orbita el par a una distancia mayor. Esto asegura que el sistema sea estable, porque si las órbitas interna y externa fueran del mismo tamaño, una de las estrellas eventualmente sería expulsada del sistema. En el caso de HR 6819, una de las dos estrellas visibles parecía orbitar un objeto invisible cada 40 días, mientras que la otra estrella visible orbitaba más lejos. Al estudiar la órbita de la estrella en el par interior, el equipo dedujo la presencia potencial del agujero negro y también calculó su masa probable.

Ubicación de HR 6819 en la constelación Telescopium.
Agrandar / Ubicación de HR 6819 en la constelación Telescopium.

ESO, IAU y Sky & Telescope

Sin embargo, un segundo análisis de los datos publicado ese año por otros investigadores concluyeron que HR 6819 podría ser, de hecho, un sistema binario. Según el análisis, las dos estrellas tenían órbitas de 40 días y, después de todo, no había ningún agujero negro en el centro. En este caso, una de las estrellas habría perdido una gran parte de su masa frente a su pareja.

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Para resolver el problema, los dos grupos decidieron trabajar juntos, recopilando nuevos datos de observación con el Very Large Telescope (VLT) y el Very Large Telescope Interferometer (VLTI) del Observatorio Espacial Europeo. “Estuvimos de acuerdo en que había dos fuentes de luz en el sistema”, dijo el coautor Thomas Rivinius, un astrónomo de ESO con sede en Chile. Formó parte del equipo que sugirió en 2020 que HR 6819 podría ser un sistema trinario con un agujero negro. «Entonces, la pregunta era si orbitan cerca, como en el escenario de la estrella despojada, o si están muy separados, como en el escenario del agujero negro».

Los datos mostraron que este era el caso: la resolución más alta del VLT reveló que las dos estrellas estaban separadas por solo un tercio de la distancia entre la Tierra y el Sol. No había ninguna estrella compañera brillante con una órbita más grande y ningún agujero negro.

«Nuestra mejor interpretación hasta ahora es que capturamos este sistema binario poco después de que una de las estrellas absorbiera la atmósfera de su estrella compañera, dijo la coautora Julia Bodensteiner, becaria de la ESO en Alemania. «Este es un fenómeno común en sistemas binarios cerrados, a veces denominado»vampirismo estelar‘ en la prensa. A medida que la estrella donante fue despojada de parte de su material, la estrella receptora comenzó a girar más rápido».

Un ejemplo de vampirismo estelar es un descubrimiento emocionante en sí mismo, ya que esta fase de evolución estelar es relativamente corta y, por lo tanto, muy difícil de detectar. El estudio adicional de HR 6819 podría arrojar luz sobre cómo el vampirismo estelar puede afectar la evolución de las estrellas masivas. Y aunque el agujero negro que falta es una decepción, Rivinius sigue confiando en que los astrónomos eventualmente descubrirán las decenas a cientos de millones de agujeros negros que sospechan que acechan en nuestra galaxia.

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DOI: Astronomía y Astrofísica, 2022. 10.1051/0004-6361/202143004 (Acerca de los DOI).

Un equipo encontró un agujero negro, el otro cuestionó sus resultados. Esta es la historia de cómo se unieron para averiguar quién tenía razón.

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Los astrónomos creen haber comprendido cómo y cuándo se formó la mancha roja de Júpiter

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Los astrónomos creen haber comprendido cómo y cuándo se formó la mancha roja de Júpiter
Agrandar / Imagen mejorada de Juno de la Gran Mancha Roja de Júpiter en 2018. Probablemente no sea la misma que la observada por Cassini en el siglo XVII.

El planeta Júpiter es particularmente conocido por su Gran Mancha Roja, un vórtice giratorio en la atmósfera del gigante gaseoso que existe desde al menos 1831. Pero cómo se formó y su edad siguen siendo temas de debate. Los astrónomos del siglo XVII, incluidos Giovanni Cassini, también informaron de un punto similar en sus observaciones de Júpiter, al que denominaron «punto permanente». Esto llevó a los científicos a preguntarse si el lugar observado por Cassini era el mismo que vemos hoy. Ahora tenemos la respuesta a esta pregunta: las manchas no son iguales, según un nuevo papel publicado en la revista Geophysical Research Letters.

«A partir de mediciones de tamaños y movimientos, dedujimos que es muy poco probable que la Gran Mancha Roja actual sea la 'Mancha Permanente' observada por Cassini», dijo el coautor Agustín Sánchez-Lavega de la Universidad del País Vasco en Bilbao, España. «La 'Mancha Permanente' probablemente desapareció entre mediados del siglo XVIII y XIX. En este caso, ahora podemos decir que la longevidad de la Mancha Roja supera los 190 años».

El planeta Júpiter era conocido por los astrónomos babilónicos de los siglos VII y VIII a. C., así como por los antiguos astrónomos chinos; Las observaciones de este último darían lugar finalmente al zodíaco chino en el siglo IV a. C., con su ciclo de 12 años basado en la órbita del gigante gaseoso alrededor del Sol. En 1610, ayudado por la aparición de los telescopios, Galileo Galilei observó las cuatro lunas más grandes de Júpiter, reforzando así el modelo heliocéntrico copernicano del sistema solar.

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(a) Pintura de Júpiter de 1711 de Donato Creti que muestra la mancha rojiza permanente.  (b) 2 de noviembre de 1880, dibujo de Júpiter realizado por EL Trouvelot.  (c) 28 de noviembre de 1881, dibujo de TG Elger.
Agrandar / (a) Pintura de Júpiter de 1711 de Donato Creti que muestra la mancha rojiza permanente. (b) 2 de noviembre de 1880, dibujo de Júpiter realizado por EL Trouvelot. (c) 28 de noviembre de 1881, dibujo de TG Elger.

Dominio publico

Es posible que Robert Hooke observara el «punto permanente» ya en 1664, seguido por Cassini un año después y varias otras observaciones hasta 1708. Luego desapareció de los registros astronómicos. Un farmacéutico llamado Heinrich Schwabe hizo el primer dibujo conocido de la mancha roja en 1831, y en 1878 volvió a ser muy prominente en las observaciones de Júpiter, desapareciendo nuevamente en 1883 y principios del siglo XX.

Quizás el lugar no sea el mismo…

¿Pero era ésta la misma mancha permanente que había observado Cassini? Sánchez-Lavega y sus coautores se propusieron responder a esta pregunta, revisando fuentes históricas, incluidas las notas y dibujos de Cassini del siglo XVII, así como observaciones astronómicas más recientes, y cuantificando los resultados. Hicieron una medición año tras año del tamaño, elipticidad, área y movimientos de la Mancha Permanente y la Gran Mancha Roja, desde los primeros avistamientos registrados hasta el siglo XXI.

El equipo también realizó varias simulaciones numéricas por computadora probando diferentes modelos del comportamiento de los vórtices en la atmósfera de Júpiter, que probablemente sean la causa de la Gran Mancha Roja. Es esencialmente una tormenta anticiclónica masiva y persistente. En uno de los modelos probados por los autores, la mancha se forma después de una gran tormenta. Alternativamente, varios vórtices más pequeños creados por la cizalladura del viento podrían haberse fusionado, o podría haber habido inestabilidad en las corrientes de viento del planeta que dieron como resultado una célula atmosférica alargada y con forma de punto.

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Sánchez-Lavega et al. Llegó a la conclusión de que la Mancha Roja actual probablemente no sea la misma que observaron Cassini y otros en el siglo XVII. Argumentan que la mancha permanente había desaparecido a principios del siglo XVIII y que en el siglo XIX se había formado una nueva mancha, la que vemos hoy, por lo que tiene más de 190 años.

Comparación entre la Mancha Permanente y la Gran Mancha Roja actual.  (a) Diciembre de 1690. (b) Enero de 1691. (c) 19 de enero de 1672. (d) 10 de agosto de 2023.
Agrandar / Comparación entre la Mancha Permanente y la Gran Mancha Roja actual. (a) Diciembre de 1690. (b) Enero de 1691. (c) 19 de enero de 1672. (d) 10 de agosto de 2023.

Dominio público/Eric Sussenbach

¿Pero tal vez ese sea el caso?

Otros, como el astrónomo Scott Bolton, del Southwest Research Institute de Texas, no están convencidos de esta conclusión. “Lo que creo que podemos ver no es tanto que la tormenta se haya alejado y haya llegado una nueva casi al mismo lugar”, añadió. le dijo a New Scientist. «Sería una gran coincidencia si esto sucediera exactamente en la misma latitud, o incluso en una latitud similar. Podría ser que lo que en realidad estemos observando sea la evolución de la tormenta».

Las simulaciones numéricas excluyeron el modelo de fusión de vórtices para la formación de la mancha; es mucho más probable que esto se deba a que las corrientes de viento producen una capa atmosférica alargada. Además, en 1879 la Mancha Roja medía aproximadamente 24.200 millas (39.000 kilómetros) en su eje más largo y hoy mide aproximadamente 8.700 millas (14.000 kilómetros). Así, en las décadas siguientes, la mancha se redujo y se volvió más redonda. Las observaciones más recientes de la misión Juno también revelaron que la mancha es delgada y poco profunda.

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La cuestión de por qué la Gran Mancha Roja se está reduciendo sigue siendo un tema de debate. El equipo planea realizar más simulaciones destinadas a replicar la dinámica de contracción y predecir si la mancha se estabilizará en un cierto tamaño y permanecerá estable o eventualmente desaparecerá, como probablemente sucedió con la mancha permanente de Cassini.

Cartas de investigación geofísica, 2024. DOI: 10.1029/2024GL108993 (Acerca de los DOI).

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Superficie: lo que se puede comprar por unos 1.250.000 dólares

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Superficie: lo que se puede comprar por unos 1.250.000 dólares

Llegar

O: 24824 Carretera estadounidense 93

Premio: $1.250.000

Qué: Casa de dos dormitorios y dos baños.

Pies cuadrados: 1.300

Ubicada sobre el lago Flathead, esta casa renovada con buen gusto ofrece impresionantes vistas del lago, las montañas Mission y la isla Wild Horse. Disfrute de 113 pies de frente al lago, que incluyen un muelle con estructura de metal, un elevador para botes, una playa privada y un afloramiento de roca natural. La casa también tiene una gran terraza y un balcón. Frontera occidental de Engel & Volkers

Número MLS: 30028614

tenedor grande

O: 740 Wolf Creek Drive.

Premio: $1,295,000

Qué: Casa de tres dormitorios y tres baños.

Pies cuadrados: 3.012

Este retiro abierto durante todo el año está ubicado en 3,14 acres en un entorno privado con 581 pies de frente al río Swan. La casa tiene un plano de planta abierto, techos abovedados y grandes ventanales que ofrecen vistas panorámicas al río. También cuenta con una chimenea rústica de leña y un altillo elevado con una acogedora zona de estar. Glaciar Sotheby's International Realty

Número MLS: 30028172

kalispell

O: 344 Aguas sin gas Lp.

Premio: $1,275,000

Qué: Casa de cinco dormitorios y cinco baños.

Pies cuadrados: 3.840

Esta casa se encuentra en un lote grande con un ambiente campestre y grandes vistas, pero aún está cerca de todas las comodidades de Kalispell. Cuenta con un diseño cómodo y buscado con una nueva cocina gourmet ideal para el entretenimiento. La propiedad cuenta con un muelle privado en el río Stillwater, perfecto para nadar, pasear en bote y pescar. Rével Immobilier

Número MLS: 30026866

kalispell

O: 152 Unidad con vista al río.

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Premio: $1,275,000

Qué: Casa de cuatro dormitorios y cuatro baños.

Pies cuadrados: 5.502

Ubicada en River View Greens, uno de los vecindarios más atractivos en el corazón de Kalispell, esta impresionante casa hecha a medida está ubicada en el octavo tee del campo de golf Buffalo Hill. Cuenta con techos altos, ventanales y una cocina de concepto abierto con encimeras de granito. La casa también incluye dos espacios de oficina y un garaje climatizado para tres coches. RE/MAX Vista al río

Número MLS: 30020184

Romy Caro, agente de PureWest Real Estate, ha sido agente de bienes raíces desde 2004. Su experiencia incluye la venta de propiedades residenciales, terrenos, frente al mar, vacacionales y recreativas. Ya sea que esté listo ahora o simplemente esté considerando tomar decisiones inmobiliarias, comuníquese con Romy al [email protected].

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