El descubrimiento de la «estrella triple» sacude las teorías de la evolución estelar

Un estudio pionero realizado por científicos de la Universidad de Leeds sugiere que las estrellas Be son parte de sistemas estelares triples, en lugar de sistemas binarios como se pensaba anteriormente. Este resultado, derivado de datos del satélite Gaia, desafía las teorías tradicionales de formación estelar y podría afectar nuestro conocimiento sobre los agujeros negros, las estrellas de neutrones y las estrellas de neutrones. ondas gravitacionales.

Un nuevo e innovador descubrimiento realizado por científicos de la Universidad de Leeds podría cambiar la forma en que los astrónomos entienden algunas de las estrellas más grandes y comunes del universo.

La investigación realizada por el estudiante de doctorado Jonathan Dodd y el profesor René Odemeyer, de la Facultad de Física y Astronomía de la universidad, apunta a nuevas e interesantes pruebas de que las estrellas Be masivas, que hasta ahora se pensaba que existían en estrellas dobles, podrían en realidad ser «triples».

Este notable descubrimiento podría revolucionar nuestra comprensión de los objetos (un subconjunto de estrellas B) que son un importante «banco de pruebas» para desarrollar teorías sobre cómo evolucionan las estrellas en general.

La impresión del artista consiste en una estrella rodeada por un disco (una estrella «vampiro»; primer plano) y una estrella compañera despojada de sus partes exteriores (fondo). Crédito: ISO/L. Calada

La naturaleza es estrellas

Las estrellas están rodeadas por un disco distintivo hecho de gas, similar a los anillos. Saturno En nuestro propio sistema solar. Aunque las estrellas Be se conocen desde hace unos 150 años (fueron identificadas por primera vez por el famoso astrónomo italiano Angelo Cecchi en 1866), hasta ahora nadie sabía cómo se formaron.

El consenso entre los astrónomos hasta ahora es que los discos se forman debido a la rápida rotación de las estrellas Be, y esto en sí mismo podría ser causado por la interacción de la estrella con otra estrella en un sistema binario.

Impresión artística de una estrella vampira (izquierda) robando objetos a su víctima. Crédito: iso/m. Kornmesser/SE de Mink

Detección de sistemas triples.

«El mejor punto de referencia para esto es que si has visto Star Wars, hay planetas que tienen dos soles», dijo Dodd, autor del artículo.

Pero ahora, al analizar datos del satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea, los científicos dicen haber encontrado evidencia de que estas estrellas en realidad existen en sistemas triples, con tres objetos interactuando en lugar de solo dos.

Dodd añadió: “Observamos la forma en que las estrellas se mueven a través del cielo nocturno, durante períodos más largos, como 10 años, y períodos más cortos, de alrededor de seis meses. Si una estrella se mueve en línea recta, sabemos que solo hay una estrella, pero si hay más de una estrella, vemos una ligera oscilación o, en el mejor de los casos, un vórtice.

«Aplicamos esto a los dos grupos de estrellas que estamos observando (estrellas B y estrellas Be) y lo que encontramos, de manera confusa, es que inicialmente las estrellas Be parecen tener una tasa de compañeras más baja que las estrellas B. Esto es interesante porque Espere que tengan una tasa más alta.

Sin embargo, el investigador principal, el profesor Odemeyer, dijo: «El hecho de que no los veamos puede deberse a que ahora son demasiado débiles para detectarlos».

Transferencia de masa

Luego, los investigadores observaron un conjunto diferente de datos, buscando estrellas compañeras distantes, y descubrieron que a estas distancias de separación más grandes, la tasa de estrellas compañeras es muy similar entre las estrellas B y Be.

A partir de esto, pudieron deducir que en muchos casos aparece una tercera estrella, lo que obliga a la compañera a acercarse a la estrella Be, lo suficientemente cerca como para que la masa pueda transferirse de una estrella a otra y formar el disco estelar Be distinto. Esto también podría explicar por qué ya no vemos a estos compañeros; Se volvió demasiado pequeño y débil para ser detectado después de que la estrella «vampiro» de Be absorbiera gran parte de su masa.

Impacto astronómico más amplio

Este descubrimiento podría tener enormes implicaciones para otras áreas de la astronomía, incluida nuestra comprensión de los agujeros negros, las estrellas de neutrones y las fuentes de ondas gravitacionales.

El profesor Odemeijer dijo: «En este momento se está produciendo una revolución en la física en torno a las ondas gravitacionales. Sólo hemos estado observando estas ondas gravitacionales durante unos pocos años y se ha demostrado que son causadas por la fusión de agujeros negros.

«Sabemos que estos objetos misteriosos (agujeros negros y estrellas de neutrones) existen, pero no sabemos mucho sobre las estrellas en las que se convertirán. Nuestros hallazgos proporcionan una pista para comprender las fuentes de estas ondas gravitacionales.

Y añadió: “Durante la última década, los astrónomos han descubierto que el sistema binario es un elemento muy importante en la evolución de las estrellas. Ahora nos estamos acercando más a la idea de que es más complicado que eso y que es necesario tener en cuenta las estrellas triples.

«De hecho, los tres se han convertido en los nuevos dos», dijo Odemeijer.

Referencia: «Gaia “La disimilitud en el binario de las estrellas B y Be revelada a pequeña escala: evidencia de la transferencia de masa que causa el fenómeno Be” por Jonathan M. Dowd, Rene D. Odemeijer, Isaac C. Radley, Miguel Feuc y Abigail J. Frost, 12 de octubre de 2023, Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.
doi: 10.1093/mnras/stad3105

El equipo detrás del descubrimiento incluye al estudiante de doctorado Sr. Dodd y al profesor O’Demeyer de Leeds, junto con el estudiante de doctorado de la Universidad de Leeds Isaac Radley y dos ex académicos de Leeds, el Dr. Miguel Fiock del Observatorio ALMA en Chile y la Dra. Abigail Frost del Observatorio Europeo. Observatorio Austral en Chile. El equipo recibió financiación del Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas (STFC).