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Descifrada una señal extraña proveniente de un sistema de estrellas

Una o dos veces al día, un objeto extraño en la Vía Láctea nos parpadea. Ahora, los astrónomos creen que saben por qué.


El objeto se llama NGTS-7, y para la mayoría de los telescopios parece una estrella única. Investigadores de la Universidad de Warwick en Inglaterra comenzaron a observar porque parecía estar emitiendo bengalas, pero al examinarlos más de cerca notaron que su luz estelar se atenúa brevemente cada 16,2 horas. Cuando los astrónomos se acercaron, se dieron cuenta de que en realidad hay dos estrellas de tamaño similar en el sistema, y ​​que solo una de ellas se está atenuando brevemente de esa manera, lo que sugiere que hay algo oscuro que gira alrededor o justo encima de la superficie de la estrella. Ahora, en un artículo publicado en el diario preimpreso arXiv, los astrónomos ofrecen una explicación: una enana marrón está orbitando una de las estrellas, en una órbita tan apretada que solo toma 16,2 horas completarla.

Es impresionante que los astrónomos involucrados pudieron analizar la complicada señal de este sistema, desenredando de dónde provenía originalmente la luz entremezclada de la enana marrón y las dos estrellas pequeñas y jóvenes, dijo Hugh Osborn, astrónomo del Laboratoire d'Astrophysique de Marsella en Francia, que no participó en la investigación.

Para lograrlo, los investigadores aplicaron una técnica similar a la utilizada para detectar exoplanetas: midiendo cómo la luz descendía cuando la enana marrón pasaba entre su estrella anfitriona y la Tierra. Esta caída representa la señal de un "tránsito": un breve eclipse parcial de la estrella por algo demasiado pequeño y oscuro como para verlo directamente, incluso a través de un poderoso telescopio.

"Detectar este sistema es probablemente lo más fácil", dijo Osborn a Live Science. "Debido a que la estrella es tan pequeña y la enana marrón es relativamente grande, la señal de tránsito es en realidad unas 10 veces más grande que la de un exoplaneta típico que aparece en las prospecciones del cielo nocturno".

Pero una vez que detectas la señal de tránsito, tienes que darle sentido. Eso es complicado porque las señales de tránsito de las enanas marrones son extrañas. Por un lado, tienden a brillar levemente por el calor interno y el calor de las estrellas cercanas.

"La típica temperatura de la enana marrón está en algún lugar entre el agua tibia que se vería negra a nuestros ojos, y una fogata, que brillaría ligeramente roja", dijo Osborn. "En el caso de [este sistema], la enana marrón se está calentando por la estrella a la que orbita, lo que significa que el lado diurno del objeto brillaría al rojo vivo. El lado nocturno sería más oscuro, pero parte de este calor sería absorbido Por los vientos, calentándolo ".

Contabilizar todos estos diferentes factores para descubrir lo que realmente estás viendo es un desafío para los astrónomos, dijo Osborn.

Cualquier detección de una enana marrón es emocionante, dijo Osborn. Los objetos son varias docenas de veces más grandes que los de Júpiter o los grandes exoplanetas que los científicos detectan, pero no lo suficientemente pesados ​​como para iluminar la fusión nuclear como una estrella. Debido a su gran tamaño, deberían ser fáciles de detectar al pasar frente a las estrellas, dijo Osborn. Pero son raros: se han descubierto menos de 20 que transitan frente a estrellas como esta, y solo se han descubierto unos 1000 en otras partes de la galaxia. En comparación, los astrónomos ya han encontrado miles de exoplanetas. Por esa razón, los astrónomos hablan de que existe una especie de "desierto de enanas marrones", al menos en la región del espacio que podemos observar claramente.

"El hecho de que tengamos tan pocos... debe ser porque son extremadamente raros, y no porque simplemente los extrañamos", dijo Osborn.

Este es especialmente extraño, incluso para una enana marrón, debido a su proximidad a su estrella anfitriona, dijo Osborn.

Parece haber sido empujado a su órbita apretada por la gravedad de la otra estrella en el sistema.

Ahora está perfectamente sincronizado con su estrella anfitriona, con los dos objetos girando y orbitando de manera que un lado del planeta siempre se enfrenta a un lado de la estrella, como si estuvieran conectados por una cuerda.

Es interesante, dijo Osborn, "que la órbita de la enana marrón parece haber 'hecho girar' la órbita de la estrella".

Los satélites no suelen tener este efecto en sus estrellas anfitrionas, agregó Osborn.

Los investigadores pueden decir que los dos objetos están sincronizados de esta manera porque otras sombras en la superficie de esa estrella, probablemente manchas solares, parecen estar girando conjuntamente en ese mismo ciclo de 16,2 horas en algunas observaciones. (Esto es más de esa dificultad que hizo tan difícil este análisis.)

Con el tiempo, escribieron los investigadores, las fuerzas magnéticas de la estrella anfitriona ralentizarán la órbita de la enana marrón, lo que hará que la órbita se reduzca y que los tránsitos se produzcan con mayor frecuencia. Finalmente, en un futuro no muy lejano (al menos en términos estelares), la órbita de la enana marrón debería colapsar por completo y caerá en su estrella anfitriona. El espectáculo de fuegos artificiales resultante, como una bola de bolos caliente que se estrella contra un globo de agua gigante de plasma supercaliente, debe ser espectacular para los astrónomos que están vivos cuando sucede. 

Mientras tanto, dijo Osborn, le gustaría ver a los investigadores que vuelvan a comprobar que las dos estrellas verdaderas en el sistema realmente están bloqueadas en sus propias órbitas más amplias.