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18/2/15 - DJ:

La enana marrón que era un agujero negro en la teoría

T.E.L: 3 min. 36 seg.

La sorprendente ausencia de una enana marrón predicha teóricamente, de cuya existencia los investigadores estaban tan convencidos, significa que la explicación convencional al extraño comportamiento de V471 Tauri es errónea. Un no-descubrimiento es noticia.

Esta fotografía muestra el cielo que rodea a la inusual estrella doble V471 Tauri. El propio objeto es visible en el centro de la imagen como una estrella de apariencia anodina y brillo moderado. Esta fotografía fue creada a partir imágenes del sondeo Digitized Sky Survey 2.

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 (binarias en etapa post-envoltura-común).

Una de estas parejas es V471 Tauri, 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 órbita, 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. El sistema consiste en una enana blanca de 0.84 M (masas solares) y una estrella secundaria de 0.93 M.

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 (conocidos como ETV, eclipse timing variations) 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. Otros investigadores (Guinan & Ribas 2001) habían señalado que en el sistema podría haber una enana marrón.

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.

"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, 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, algo que podríamos comparar con los cambios (de menor tamaño) observados en el Sol.

Este efecto se llama "Mecanismo de Applegate" (#1) 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.

"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.


El instrumento SPHERE poco después de su instalación en el Telescopio Unitario 3 del VLT de ESO. El instrumento es la caja negra situada en la plataforma, a un lado del telescopio.

SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch instrument) es básicamente un coronógrafo, es decir que sirve para bloquear la luz central de una estrella con el objetivo de detectar señales mucho más débiles, como de planetas que orbiten al objeto luminoso. Dicho así, podríamos pensar que se trata de un "tapón" o una tapa para bloquear luz. No, es más sofisticado. Ocurre que la luz emitida naturalmente por las estrellas está sin polarizar, es decir que las ondas electromagnéticas oscilan al azar en diferentes direcciones. Pero cuando la luz es reflejada por una superficie (como un planeta o un disco de polvo), las ondas reflejadas se polarizan parcialmente, es decir, que oscilan en un plano bien definido. Los anteojos de sol o polarizados, explotan esa propiedad. La diferencia es que los lentes tratan de bloquear esa luz polarizada del sol reflejada en las superficies, pero SPHERE está pensado para detectar esas señales, usando filtros.

En ciencias, no siempre las predicciones se logran comprobar. Este es un claro ejemplo de cómo la enana marrón predicha no era, presuntamente, más que un agujero negro en la teoría.

Las traducciones de las notas de prensa de ESO las llevan a cabo miembros de la Red de Divulgación de la Ciencia de ESO (ESON por sus siglas en inglés), que incluye a expertos en divulgación y comunicadores científicos de todos los países miembros de ESO y de otras naciones.
El nodo español de la red ESON está representado por J. Miguel Mas Hesse y Natalia Ruiz Zelmanovitch.


Fuentes y links relacionados

Sobre las imágenes
  • Imagen inicial: Crédito: ESO/Digitized Sky Survey 2
  • SPHERE: Crédito: ESO/J. Girard




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