La danza celestial generada ante la presencia de dos cuerpos astronómicos de una masa similar. Bailando alrededor de un mismo punto: Estrellas binarias
¿Sistemas planetarios compuestos por dos estrellas? La icónica escena de La guerra de las galaxias donde Luke observa un atardecer con dos soles, es una realidad. Esto es mucho más habitual de lo que parece.
Durante toda nuestra niñez se nos educó con la idea de que los sistemas planetarios estaban compuestos por una estrellas en el centro del sistema, y los planetas orbitando alrededor de la misma. A pesar de ello, desde hace unas décadas se empiezan a contemplar casos diferentes: Nebulosas que crean sistemas planetarios con dos estrellas.
SISTEMAS BINARIOS
Para poder comprender un termino como «Estrella binaria» es fundamental comprender que existen sistemas binarios.
Un Sistema binario es un sistema formado por dos objetos celestes vinculadas gravitatoriamente; de forma que se encuentran girando una alrededor de la otra. Con más exactitud, ambas orbitan en torno al centro de masas común del sistema.
En ocasiones, nos referimos a sistema binario a un sistema compuesto por dos estrellas. Que realmente, la terminología correcta sería «Estrella binaria». Sin embargo, este termino se puede aplicar en otros tipos de casos; por ejemplo sistemas binarios compuestos por planetas y satélites o por dos planetas. Otro tipo de sistemas binarios pueden ser los compuestos por asteroides, por dos estrellas de neutrones.
Aun así, se puede presentar la posibilidad de que estos objetos sean de diferente clase. Casos como por ejemplo: Una estrella y un planeta, o una estrella y una estrella de neutrones.
DESCUBRIDOR DE LAS ESTRELLAS BINARIAS
La afición por la astronomía de un pequeño chaval de 18 años del norte de los Países bajos nos lleva a que hoy yo este escribiendo este artículo. Y él siendo una figura recordada por su gran descubrimiento. Nació el 17 de septiembre de 1764 en Groninga (Holanda). John Goodricke, como primer hijo de un diplomático inglés y su esposa holandesa.
Su vida no fue nada sencilla. La suerte en su niñez no estuvo de su lado; y con tan solo cinco años un ataque de escarlatina lo dejo sordo. A pesar de ello, sus padres le pudieron enviar a una escuela especial en Edimburgo; donde aprendió a leer los labios y desarrollo la capacidad de hablar. Mientras tanto, asistió a otra escuela especial de York; que lo convirtió en un perspicaz astrónomo aficionado. Y en 1782, a los 18 años, realizó una inspirada suposición sobre el secreto de una estrella.
ADULTEZ
A pesar de todo, John jamás se rindió. Cuando volvió a vivir con sus padres a York; se hizo amigo íntimo de Edward Pigott, cuyo padre Nathaniel Pigott, había construido un sofisticado observatorio privado. Edward, por ese momento, ya se había interesado por las estrellas variables; y le dio a Goodricke una lista de estrellas que valía la pena analizar.
No obstante, a pesar de que ya se tenía constancia de la existencia de las variaciones de algunas estrellas, Goodricke fue el único capaz de dar una explicación o proponer un mecanismo para explicar este fenómeno.
MUERTE
Tristemente, la suerte no volvió a acompañar a nuestro gran descubridor. Al momento de presentar su descubrimiento, lo hizo ante la Royal Society: Sugirió que Algol es lo que ahora se conoce como un binario eclipsante. Presento su estudios en 1783 y, por la presentación de su trabajo y la calidad del mismo, se le otorgo la Medalla Copley de ese año. Además, fue elegido miembro de la misma sociedad tres años después, el 16 de abril de 1786. Pero por desgracia, jamás lo supo, ya que murió cuatro días después de neumonía.
FORMACIÓN DE ESTRELLAS BINARIAS
De primera mano, tenemos que comprender como se crean las estrellas, puesto este es la base fundamental para que se creen los sistemas con estrellas múltiples.
Para comenzar, tenemos que saber que todo comienza en una «nebulosa». Las nebulosas son zonas del medio interestelar en las que se forman las estrella. Este tipo de nubes estás compuestas por hidrógeno y helio (de forma habitual), además de elementos químicos en forma de polvo cósmico. Estas nebulosas, en algún momento de la formación de una estrella, se comienzan a encoger por su propia gravedad.
Posteriormente, llegando al punto clave de nuestro artículo. A medida que la nube va perdiendo tamaño, se fragmenta en grupos más pequeños. En estos fragmentos, se vuelven más calientes y denso que se inicia las reacciones nucleares que dan paso a la formación de las estrellas. En cierto punto, la temperatura alcanza los 10 millones de grados, en ese momento el fragmento se convierte en una estrella nueva.
Posteriormente a esto, alrededor de cada estrella tenemos un disco de gas y polvo alrededor de la estrella, este circulo (el cual recibe el mismo nombre al circulo que rodea un agujero negro: disco de acreación) en el se generan los planetas. Posteriormente, la radiación estelar barre todo este polvo y gas.
Hay casos en los que si, este tipo de estrella se unan, pero podría suceder que una de las estrellas más masivas expulse a la otra de la orbita y esta convertirse en una estrella errante.
EXPULSIÓN DE ESTRELLAS
Las estrellas binarias están compartiendo un mismo punto a orbitar, y al mismo tiempo estas se encuentran unidas unas a las otras. Pero claro, ¿se puede romper la unión?
Es posible que una de las estrellas se encuentre muy separada de la otra, pudiendo romperse esta unión gravitacional. Y al mismo tiempo, puede crearse una disputa de lucha de gravedades por estar una estrella demasiado cerca de la otra, produciendo así el termino de «estrella fugitiva»: Que se produce en el momento en el que una estrella expulsa a su compañera a grandes velocidades fuera del sistema. La separación de dos estrellas se suele producir debido a perturbaciones externas al sistema. Perturbaciones que rompen esa atracción gravitacional.
Ahora bien, una de las características más interesantes de este tipo de sistemas binarios es el de la transferencia de materia entre estrellas, concepto que voy a proceder a explicar
TRANSFERENCIA DE MATERIA ENTRE ESTRELLAS
CLASES DE ESTRELLAS BINARIAS
Existen dos formas en las que se pueden clasificar las estrellas binarias:
SEGUN SU MODO DE DETECCIÓN
Las estrellas binarias pueden estar o muy cerca entre si o muy lejos, tan cerca que hasta pueden llegar a intercambiar materia entre sí. Además, se tiene que tener en cuenta la posición, distancia y orientación que tiene respecto a nuestro punto de vista. Es decir, dependiendo de la forma en la que nosotros las veamos, se puede clasificar de una forma u otra.
BINARIAS VISUALES
Las binarias visuales son las más fáciles de observar, ya que se pueden observar mediante telescopios convencionales. Pero al mismo tiempo, son las más difíciles de detectar. Este tipo de binarias suelen estar relativamente cerca de nosotros, pero al mismo tiempo muy lejos entre sí. Es tanta la distancia que para que una de ellas complete la orbita a la otra pueden pasar miles de años. Pudiendo ocurrir solo una vez en la vida. Además, para incrementar la dificultad, tenemos que sumarle que no necesariamente tienen que ser binarias. Para poder detectar su enlace, es posible que sea necesario tomar fotos con décadas de diferencia.
BINARIAS ECLIPSANTES
La forma de observarlas es cuando sus orbitas están alineadas con la nuestra de forma que periódicamente una estrella pasa por delante de la otra. Esto, genera el conocido fenómeno de «curva de luz»; una curva de luz es el efecto óptico que se genera (en este caso) cuando un objeto celeste interfiere con la luminosidad de otro objeto celeste mediante su presencia. Es decir, corta la trayectoria de la luz a través de su masa.
Aún pareciendo relativamente sencillo detectar este tipo de estrellas, también nos puede suceder que nos encontremos con una estrella variable. Este tipo de estrellas tienen un comportamiento que puede generar confusión entre investigadores puesto que pueden llegar a confundirse estrellas binarias eclipsantes con estrellas variables. Las estrellas variables son estrellas que vistas desde la tierra experimentan una variación en su brillo o fluctúan con el transcurso del tiempo, dicho de otra forma, aumentan o disminuyen su brillo, independientemente de la presencia de un objeto celeste bloqueando su brillo (como nos ocurre en el caso anterior).
ESTRELLAS BINARIAS ASTROMÉTRICAS
BINARIAS ESPECTROSCÓPICAS
BINARIAS ÓPTICAS
Este tipo de binarias pueden ser un tremendo dolor de cabeza para los astrónomos. Esto es debido a que en la ciencia se las nombra como «falsas binarias». Estas reciben este nombre debido a que en el cielo visible, estas estrellas se muestran muy cerca una de otra debido a que se encuentran a un mismo nivel visual. Aunque realmente estén muy separadas.
El problema como tal no es ese, o por lo menos ese es mi padecer, sino que el verdadero problema es el tiempo y la energía que se emplea para poder dar respuesta a si son o nos estrellas binarias. Puesto que para poder descubrirlo se tienen que observar durante años. En caso de que el movimiento de dichas estrellas sea lineal, se asume que no son binarias.
MÁS FORMAS DE CLASIFICAR ESTRELLAS
Existen más formas en las que se pueden clasificar estrellas binarias. Otra de ellas es mediante las distancias entre estrellas en comparación al tamaño de cada una de estas.
LÓBULO DE ROCHE
Antes de comenzar a explicar las otras clases de clasificación, es fundamental comprender un concepto denominado «lóbulo de Roche». Este mencionado «lobulo» es un fenómeno que se ve presente cuando la región del espacio alrededor de una estrella en un sistema binario, dónde el material alrededor de esta estrella se encuentra atraído hacia esta.
BINARIAS SEPARADAS
Como ya hemos explicado el termino «lóbulo de roche» será más sencillo comprender este concepto. Y es que las binarias separadas son un tipo de estrella donde sus componentes se encuentran en dicho lóbulo de roche: El área donde la fuerza gravitacional de la estrella es mas fuerte que la de la otra estrella. En este caso, las estrellas no interfieren una con la otra, lo que hace que una evolucione de forma separada a la otra. Como dato importante, la mayoría de estrellas pertenecen a esta clase.
BINARIAS SEMISEPARADAS
Son un tipo de binarias donde una de las estrellas tiene sus componentes en el lóbulo de roche, mientras que la otra no. En este caso tenemos dos tipos: Donador y Receptor.
El que crea un lóbulo de roche es el donador, este le transfiere su material a la otra estrella la cual se encuentra en una fase creciente. La transferencia domina la evolución del sistema, dicho de otra manera, gracias al donador el sistema es capaz de sustentarse. Cuando ocurre este fenómeno, se genera un disco de acrecimiento alrededor del receptor. Ese mismo disco que podemos contemplar alrededor de un agujero negro.
BINARIAS EN CONTACTO
Volvemos a mencionar el termino de Lóbulo de roche. En este caso, ambas estrellas tienen su propio lóbulo y ambos lóbulos se encuentran en contacto. Al ocurrir este fenómeno, se crea un lóbulo que rodea a ambas estrellas llegando así a fusionarlas.
NEMESIS
Dentro de este artículo no solo pretendía hacer mención a conceptos e ideas sobre los sistemas compuestos por estrellas binarias. También, quería hacer mención a un ejemplo cercano, nuestra propia galaxia.
En las últimas décadas ha aparecido un estudio que ha intentado dar una explicación a las alteraciones gravitacionales que se generan alrededor de Neptuno. Dicho estudio, sugiere la posibilidad de la existencia de una segunda estrella: Némesis.
INICIOS DE LA TOERIA
Corrían los años ochenta cuando salía a la luz un artículo escrito por Richar Muller. En este artículo, el susodicho, describía la existencia de un cuerpo masivo sospechoso el cual podía ser el culpable de las extinciones masivas que han asolado a nuestro planeta a lo largo de la historia.
A principios de los ochenta se comenzó a comentar dicho tema. Se le atribuyó el nombre de Némesis, y como no, tiene un significado dentro de la mitología: Némesis es la diosa griega de la venganza. Se le impuso este nombre por su supuesto «historial delictivo».
Aun a pesar de estar a favor la idea de que en un pasado si se pudo haber formado un sistema solar con dos estrellas, Némesis no es una teoría que tenga «muchas de las de ganar» puesto que se encuentra entre la espada y la pared con la teoría de las extinciones a lo largo de la historia del planeta.
UNA ESTRELLA BINARIA
Como una primera hipótesis es la ya comentada estrella binaria: y es que se sospecha que en un momento de la historia del sistema solar, nuestra estrella disfruto de la compañía de una igual a ella.
Según esta hipótesis, nuestro sol pertenece a es 50% de los sistemas de estrellas de la galaxia las cuales forman parte de un sistema binario. Aun así, no necesariamente tiene que ser una estrella, puesto que toda esta hipótesis viene de la idea de una serie de perturbaciones alrededor de la nube de Ort, posteriormente a la orbita de Plutón.
Y es que, cada 26 millones de años, Némesis pasaría cerca o entraría en la nube de Oort. Este, la desestabilizándola y lanzaría lluvias de grandes cometas en dirección al Sol, lo que podría explicar las extinciones a lo largo de la historia. Pero claro, ahora analizando de forma más exacta las fechas, no tendría sentido; puesto que la regularidad de las extinciones no acompaña a las fechas de las supuestas alteraciones gravitacionales que genera némesis.
Y no es solo esto, también se tiene en cuenta que no se ha detectado el campo gravitatorio que rodea la supuesta estrella. Esto vuelve a poner en jaque este supuesto.
UNA ENANA MARRON
Comenzando los 2000. Un equipo estadounidense de astrónomos enciende un nuevo foco sobre el misterio de némesis. Aportando nuevas hipótesis sobre este misterio; en caso de ser una estrella, podría ser una enana marrón.
Y es que John Matese. Profesor de la Universidad de Luisiana. Ese mismo año estudio las órbitas de 82 cometas pertenecientes a la Nube de Oort, afirmando que en sus orbitas se podían encontrar elementos extraños los cuales solo podían pertenecer a un objeto masivo varias veces el tamaño de júpiter: Es decir, solo podrían estar presentes en caso de que dicho objeto orbite la nube de Oort.
LA REALIDAD
Tristemente, esta hipótesis cada vez deja de ser seria, y es que los medios de comunicación y la comunidad científica hacen repentinas apariciones de esta hipótesis… Llegando a ridiculizarlo. Y es que por el momento podemos distinguir dos grupos: Periodismo especializado (ridiculizan la teoría) y grupos varios que sustentan esta teoría (apoyan la teoría).
Tristemente, esta teoría ha sido desmentida en numerosas ocasiones. Tanto la teoría de las estrellas binarias como la de la enana marrón.
BIBLIOGRAFÍA
- Información sobre John Goodricke: https://hmong.es/wiki/John_Goodricke https://www.ecured.cu/John_Goodricke https://en.wikipedia.org/wiki/John_Goodricke
- Explicación de la terminología «Sistemas binarios»: https://geofrik.com/2015/01/18/sistema-binario-astronomia/
Sé el primero en comentar