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| Representación de un artista de dos enanas marrones. Crédito de la imagen: Roberto Molar Candanosa y Sergio Dieterich, Carnegie Institution for Science. |
Hasta ahora, los astrónomos sólo habían detectado tres sistemas binarios enanos ultrafríos de periodo corto. Eran relativamente jóvenes, de hasta 40 millones de años. En un estudio reciente, astrofísicos de la Universidad Northwestern y de la Universidad de California en San Diego (UC San Diego) han descubierto un sistema extremo: el sistema binario enano ultrafrío más estrecho jamás observado.
Este sistema recién descubierto se conoce como LP 413-53AB. Está formado por un par de enanas ultrafrías. Se estima que el sistema tiene miles de millones de años. Sorprendentemente, su período orbital es al menos tres veces más corto que el de todas las estrellas binarias enanas ultrafrías descubiertas hasta ahora.
La proximidad entre las dos estrellas es la siguiente: tardan menos de un día terrestre en girar una alrededor de la otra. El "año" de cada estrella dura sólo 17 horas.
Chih-Chun "Dino" Hsu, astrofísico de Northwestern que dirigió el estudio, declaró: "Es emocionante descubrir un sistema tan extremo. Sabíamos que estos sistemas deberían existir en principio, pero aún no se había identificado ninguno".
El sistema se descubrió inicialmente el 10 de enero en el marco de una sesión sobre las estrellas y su actividad. El equipo lo descubrió mientras exploraba datos de archivo.
Hsu creó un algoritmo que utiliza los datos espectrales de una estrella para simularla. Los astrofísicos pueden determinar la composición química, la temperatura, la gravedad y la rotación de una estrella analizando la luz que emite. Este análisis muestra la velocidad radial de la estrella, es decir, la velocidad a la que se acerca o aleja del observador.
Hsu descubrió una rareza al examinar los datos espectrales de LP 413-53AB. Hsu pensaba que sólo había una estrella en el sistema porque las primeras observaciones la captaron cuando las estrellas estaban estrechamente alineadas y sus líneas espectrales se superponían. Pero, a medida que las estrellas migraban en su órbita, las líneas espectrales se separaban en pares y sufrían desplazamientos en direcciones opuestas. Hsu descubrió que se trataba de dos estrellas enredadas en una binaria cercana.
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| Ilustración del par más antiguo conocido de estrellas enanas ultrafrías que se orbitan tan de cerca que tardan menos de un día terrestre en girar una alrededor de la otra. Crédito: Adam Burgasser/UC San Diego |
Hsu utilizó potentes telescopios del Observatorio W.M. Keck para observar el fenómeno por sí mismo. El 13 de marzo de 2022, el equipo orientó los telescopios hacia la constelación de Tauro, donde se encuentra el sistema binario, y lo observó durante dos horas. A continuación, realizaron más observaciones en julio, octubre y diciembre, así como en enero de 2023.
El profesor Adam Burgasser declaró: "Al realizar esta medición, pudimos ver cómo cambiaban las cosas en unos pocos minutos de observación. La mayoría de las binarias que seguimos tienen períodos orbitales de años. Por tanto, se obtiene una medición cada pocos meses. Después de un tiempo, se puede recomponer el rompecabezas. Con este sistema, pudimos ver cómo se separaban las líneas espectrales en tiempo real. Es asombroso ver cómo ocurre algo en el universo a una escala de tiempo humana".
"Las observaciones confirmaron lo que predecía el modelo de Hsu. La distancia entre las dos estrellas es aproximadamente el 1% de la distancia entre la Tierra y el Sol. Esto es notable porque cuando eran jóvenes, algo así como 1 millón de años, estas estrellas habrían estado una encima de la otra".
El equipo cree que las estrellas migraron una hacia la otra a medida que evolucionaban o que podrían haberse juntado tras la eyección de un tercer miembro estelar -ahora perdido-. Se necesitan más observaciones para comprobar estas ideas.
Hsu también afirmó que "estudiando sistemas estelares similares, los investigadores pueden aprender más sobre planetas potencialmente habitables más allá de la Tierra". Las enanas ultrafrías son mucho más débiles y tenues que el Sol, por lo que cualquier mundo con agua líquida en su superficie -un ingrediente crucial para formar y mantener la vida- necesita estar mucho más cerca de la estrella. Sin embargo, para LP 413-53AB, la distancia de la zona habitable es la misma que la órbita estelar, lo que hace imposible la formación de planetas habitables en este sistema."
"Estas enanas ultrafrías son vecinas de nuestro Sol. Para identificar huéspedes potencialmente habitables, es útil empezar por nuestros vecinos cercanos. Pero si las binarias cercanas son comunes entre las enanas ultrafrías, puede que haya pocos mundos habitables que encontrar."
Fuentes, créditos y referencias:
Chih-Chun Hsu et al, Discovery of the Exceptionally Short Period Ultracool Dwarf Binary LP 413-53AB, The Astrophysical Journal Letters (2023). DOI: 10.3847/2041-8213/acba8c