Una campaña de la misión Gaia revela los secretos de un sistema estelar binario

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Un sistema estelar binario es el causante del brillo inusual en otra estrella aún más lejana. Josep Manel Carrasco, astrónomo e investigador del ICCUB - IEEC es uno de los autores del estudio.

La luminosidad de la estrella, situada en la constelación Cygnus, fue detectada por primera vez en agosto de 2016 a través del programa de alertas de la misión Gaia. Este sistema de alertas escanea diariamente los distintos datos provenientes de Gaia, en busca de nuevas fuentes de luz o de variaciones inusuales en el brillo de fuentes conocidas, incluyendo supernovas o explosiones estelares. Al ser alertados, los investigadores dirigen los telescopios – de la superficie terrestre u otros ubicados en el espacio-  hacia aquello que ocasionó la alerta para poder realizar observaciones.

En esta ocasión, el sistema de alertas avisó sobre un cambio inusual en la luminosidad de una de las fuentes de luz. Para poder estudiar el cambio se realizó una campaña de observaciones de 500 días donde se recogieron datos provenientes de más de 50 telescopios distintos de todo el mundo. Ahora la campaña ha revelado que la fuente de esta luminosidad, llamada Gaia16aye, es en realidad un sistema binario de estrellas separadas por una distancia dos veces la del Sol a la Tierra, con masas de 0,57 y 0,36 veces la del Sol, y que se encuentran enlazadas orbitando alrededor de su centro mutuo de masas en menos de 3 años.

El investigador que ha liderado el estudio es Lukasz Wyrzykowski, del Observatorio Astronómico la Universidad de Varsovia. Su equipo y él se dieron cuenta de que el brillo detectado se debía a un fenómeno conocido como microlensing gravitacional. Este efecto, pronosticado en la teoría de la relatividad general de Einstein, se produce a causa de la curvatura o doblez de dos objetos masivos próximos entre sí, como estrellas o agujeros negros. Cuando un objeto de estas características pasa por delante de otro más distante, su gravedad produce una distorsión en el tejido espaciotemporal de su vecindad. Esto provoca una distorsión en el patrón de los rayos de luz, como un espejo amplificador gigantesco.

Aunque Gaia16aye es el segundo fenómeno de microlensing gravitacional detectado por Gaia, los investigadores vieron un comportamiento extraño. “Cuando hay una sola lente causada por un único objeto, vemos un pequeño incremento estable de la luminosidad, seguida de un decrecimiento paulatino a medida que el objeto se desplaza por delante de la fuente distante de luz y pasa de largo” explica Lukasz. “En cambio, en este caso vimos que la luminosidad decreció de manera abrupta. Y un par de semanas más tarde, volvió a incrementarse”. Durante los 500 días de observaciones, los investigadores detectaron este patrón de incremento-disminución hasta cinco veces. Fue este patrón el que les hizo concluir que el origen de esta luminosidad era en realidad un sistema binario, una pareja de estrellas rotando y enlazadas a través de su gravedad.

El astrónomo Josep Manel Carrasco ha coordinado la participación del Observatori Astronòmic del Montsec en el programa de alertas de Gaia desde su inicio. El Observatorio ha aportado más de 2000 observaciones al estudio de Gaia16aye a través de su telescopio Joan Oró, un 9% del total de los datos fotométricos. “La detección de sistemas binarios a través de microlensing gravitacional, como en el caso de este estudio, nos permite conocer la masa y otros parámetros orbitales de sistemas binarios y otros objetos débiles”, explica Carrasco. “este mismo método podría aplicarse en un futuro para descubrir nuevos sistemas múltiples, independientemente de cuál sea la masa de los objetos que lo formen, como planetas poco masivos o agujeros negros muy masivos, actualmente invisibles para los telescopios ópticos”.

 

Puedes leer la nota de prensa en inglés en la página de Agencia Espacial Europea y el articulo original en la revista Astronomy & Astrophysics.

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