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28/8/13 - DJ:

Astrónomos brasileños detectaron el gemelo solar más antiguo

T.E.L: 5 min. 8 seg.

Situada a 250 años luz de la Tierra, la estrella HIP 102152 se parece más al Sol que cualquier otra estrella del mismo tipo, con la excepción de tener casi cuatro mil millones de años más. Permite apreciar la forma en que el Sol se verá cuando envejezca.


Las nuevas observaciones proporcionan un importante y claro nexo entre la edad de una estrella y su contenido de litio, y además sugieren que HIP 102152 podría albergar a planetas terrestres rocosos.

Los astrónomos han observado el Sol a través de telescopios por tan solo 400 años (una pequeña fracción de la edad del Sol, que tiene más de cuatro mil millones de años). Resulta extremadamente difícil estudiar la historia y futura evolución de nuestro astro, pero es posible si buscamos inusuales estrellas con las mismas características, pero en diferentes etapas de sus vidas. Un grupo de astrónomos acaba de detectar una estrella que, en esencia, es un gemelo idéntico de nuestro Sol, pero 4 mil millones de años mayor (como una versión real de la paradoja de los gemelos).

Jorge Meléndez (Universidad de São Paulo, Brasil), líder del equipo y coautor del nuevo trabajo, explica: "Durante décadas, los astrónomos han intentado buscar gemelos solares con el fin de conocer mejor nuestro Sol, el que es capaz de dar vida. Pero muy pocos han sido encontrados desde que se descubrió el primero en 1997. Ahora hemos obtenido, a través del VLT, espectros de calidad excepcional, los que nos permiten analizar a los gemelos solares con extrema precisión, para intentar responder a la pregunta sobre qué tan especial es nuestro Sol".

El equipo estudió dos gemelos solares, uno que, según se creía, era más joven que el Sol (18 Scorpii) y otro que se esperaba fuese mayor (HIP 102152). El espectrógrafo UVES, instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO en el Observatorio Paranal, se utilizó para descomponer la luz proveniente de estas estrellas y poder así estudiar en gran detalle su composición química y otras propiedades.

Se denomina como "gemelo solar" a estrellas del mismo tipo que nuestro sol. También se usan las categorías "análogos solares" o bien "estrella tipo solar", pero los gemelos solares presentan un parecido mayor, ya que poseen masas, temperaturas y abundancias químicas muy similares.

Así descubrieron que HIP 102152, en la constelación de Capricornio, es el gemelo solar más antiguo conocido hasta el momento. Se estima que posee unos 8.200 millones de años, en comparación con los 4.600 millones de años de nuestro propio Sol. Por otro lado, se confirmó que la estrella 18 Scorpii efectivamente era más joven que nuestro astro (con unos 2.900 millones de años de edad).

El estudio del antiguo gemelo solar HIP 102152 permitirá a los científicos predecir lo que podría ocurrir con nuestro Sol cuando alcance esa edad, de hecho ya se logró un importante descubrimiento. "Una de las interrogantes que queríamos abordar guarda relación con la composición del Sol", dice Meléndez. "Principalmente, ¿por qué su contenido de litio es tan sorprendetemente bajo?".

El litio, tercer elemento de la tabla periódica, se creó en el Big Bang junto con el hidrógeno y el helio. Durante años, los astrónomos se han preguntado por qué algunas estrellas parecen tener menos litio que otras. Con las nuevas observaciones de HIP 102152, han dado un gran paso hacia la solución de este misterio, al determinar una fuerte correlación entre la edad de una estrella como el Sol y su contenido de este elemento.

Actualmente nuestro Sol contiene sólo el 1% del litio original que poseía el material a partir del cual se formó. Estudios de gemelos solares más jóvenes han mostrado que estos hermanos menores contienen cantidades muy superiores del elemento, pero hasta ahora los científicos no habían podido demostrar una clara correlación entre la edad y el contenido de litio presente en una estrella.[1]

TalaWanda Monroe (Universidad de São Paulo), autora principal del nuevo estudio, concluye: "Hemos descubierto que HIP 102152 posee muy bajos niveles de litio. Esto demuestra claramente, por primera vez, que los gemelos solares más antiguos efectivamente tienen menos litio que nuestro propio Sol o gemelos solares más jóvenes. Ahora podemos estar seguros de que las estrellas destruyen de alguna forma el litio que las compone a medida que envejecen", aunque no se sabe bien cómo ocurre eso.

Un giro final en la historia revela que HIP 102152 posee una composición química inusual, sutilmente diferente a la que posee la mayoría de los gemelos solares, pero similar a la del Sol. Ambos muestran una baja presencia de aquellos elementos que son abundantes en los meteoritos y en la Tierra. Este es un fuerte indicio de que HIP 102152 podría albergar planetas rocosos terrestres. Esto se debe a que los planetas rocosos de este tipo suelen acaparar estos elementos a lo largo de su proceso de formación, el que se inicia a partir de un gran disco que rodea la estrella. La idea de que HIP 102152 pueda albergar tales planetas se ve reforzada por el monitoreo de la velocidad radial de la estrella realizado con el espectrógrafo HARPS de ESO, que indica que dentro de su zona habitable no existen planetas gigantes. Esto permitiría la existencia de posibles planetas similares a la Tierra alrededor de HIP 102152: en sistemas con planetas gigantes cercanos a su estrella, las posibilidades de encontrar planetas terrestres son mucho menores, debido a que estos pequeños cuerpos rocosos sufren perturbaciones y variaciones.

El anuncio del descubrimiento se realizó a través de videoconferencia en la Universidad de San Pablo, Brasil hoy a las 10.30 hora local y posteriormente la investigadora principal dará allí una conferencia sobre el tema.

Brasil en ESO
Aunque ESO es el Observatorio Europeo Austral, es decir que está compuesto por Estados Europeos, una excepción es Brasil y la otra es Chile.
ESO eligió a Chile en 1963 para sus observatorios. De esa forma los países del Hemisferio Norte pudieron observar los cielos australes con sus propios instrumentos. Estados Unidos hizo lo propio con Carnegie.
En 2010 Brasil se incorporó a ESO lo que habilita a sus astrónomos a usar las instalaciones (La Silla, Paranal, ALMA), además de la posibilidad de que empresas brasileñas puedan firmar contratos con ESO. Por su parte, el país sudamericano contribuye con 130 millones de euros, pagaderos a lo largo de una década. Ese ingreso ayudará a la expansión de ESO lo que incluye la construcción del E-ELT. El acuerdo por ahora es interino, hasta tanto Brasil lo ratifique.

Las contibuciones de cada Estado miembro a ESO son relativas a su PBI. Por ejemplo Alemania (Miembro fundador) contribuyó con 30M euros en 2013 (22,78% del total), mientras que la República Checa (que ingresó en 2007) contribuyó este año con 1,4M euros (el 1,05%). Para 2013, las contribuciones esperadas son de 132M euros en total. [2]

Brasil contribuirá con esa cifra en 10 años. La contribución anual se irá incrementando, pero sólo pagará la contribución completa en 2021.
Por otro lado, está exceptuado de las contribuciones adicionales que los demás miembros acordaron para el E-ELT. Y debe señalarse que tal contribución es una inversión que tiene retorno concreto en contratos con la industria.

Los irlandeses se preguntaban si valía la pena ingresar a ESO. Considerando la cuestión a inicios de 2010, el costo de ingreso (se estipula según diferentes variables, entre ellas el PBI) era de 21,4M euros y una contribución anual de 2,2M.[3] Cuando se unió Finlandia el costo de ingreso fue de 10M en 2005 y Australia estudia hacerlo considerando un ingreso de 80M y 11M anuales.[4]


Fuentes y links relacionados

  • ESO: Detectan el gemelo solar más antiguo
  • Esta investigación fue presentada en un artículo incluido en el simposio “High precision abundances of the old solar twin HIP 102152: insights on Li depletion from the oldest Sun”, realizado por TalaWanda Monroe y colaboradores, que aparecerá en la publicación científica Astrophysical Journal Letters.
  • [1]Estudios anteriores han indicado que el contenido de litio de una estrella también podría verse afectado si esta alberga a planetas gigantes, aunque estos resultados han sido objeto de gran discusión (ann1046).
  • [2]ESO Member States
  • [3]The Case for Irish Membership of the European Southern
    Observatory. IOP. Ver PDF
  • [4]A Case for European Southern Observatory Membership. PDF
  • ESO & Brasil


Sobre las imágenes
  • Esta imagen recorre la vida de una estrella similar al Sol, desde su nacimiento (izquierda) hasta convertirse en una gigante roja (derecha). A la izquierda, la estrella se observa como una protoestrella, sumergida en un disco de polvo y materia a medida que se desarrolla. Posteriormente, se convierte en una estrella como nuestro Sol. Después de pasar la mayor parte de su vida en esta etapa, la estrella comienza a calentarse de manera paulatina, expandiéndose e intensificando su tonalidad, hasta transformarse en una gigante roja.
    Una vez que esta fase llega a su fin, la estrella expele sus capas exteriores hacia el espacio circundante para formar un objeto conocido como nebulosa planetaria, mientras que su núcleo se enfría y se convierte en un pequeño remanente denso llamado enana blanca.
    En la línea de tiempo inferior se puede ver la etapa en la que se encuentran nuestro Sol y los gemelos solares 18 Sco y HIP 102152 en este ciclo de vida. El Sol tiene 4.600 millones de años y 18 Sco alrededor de 2.900 millones de años, mientras que el gemelo solar más antiguo posee unos 8.200 millones de años (el gemelo solar más antiguo identificado hasta el momento). Mediante el estudio de HIP 102152, podemos dar un vistazo a lo que el futuro depara para nuestro Sol.
    Este gráfico es sólo ilustrativo; las edades, tamaños y colores son aproximados (no a escala). La protoestrella puede ser unas 2000 veces mayor que nuestro Sol. La gigante roja puede ser unas 100 veces mayor que nuestro Sol.
    Crédito: ESO/M. Kornmesser


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