Los astrónomos usan Hubble para 'pesar' al compañero del Can Mayor.

Sirio, la estrella más brillante de nuestro firmamento es un sistema estelar binario.
La Estrella del Can Mayor, Sirius A, y su pequeño compañero Sirius B.

Esta imagen del Telescopio Espacial Hubble muestra a Sirio A, la estrella más brillante en nuestro cielo nocturno, junto con su compañero estelar débil y diminuto, Sirio B. Los astrónomos sobreexpusieron la imagen de Sirio A [en el centro] de modo que el débil Sirio B [punto diminuto en abajo a la izquierda] podría verse. Las puntas de difracción en forma de cruz y los anillos concéntricos alrededor de Sirius A, y el pequeño anillo alrededor de Sirius B, son efectos producidos dentro del sistema de imágenes del telescopio. Las dos estrellas giran una alrededor de la otra cada 50 años. Sirius A se encuentra a una distancia de tan solo 8,6 años luz de la Tierra, es el quinto sistema estelar más cercano conocido.

Sirio B, una enana blanca, es muy débil debido a su pequeño tamaño, tan solo tiene 12.000 kilómetros de diámetro. Las enanas blancas son los remanentes de estrellas similares a nuestro Sol. Han agotado sus fuentes de combustible nuclear y se han colapsado a un tamaño muy pequeño. Sirio B es unas 10.000 veces más débil que Sirio A. La débil luz de la enana blanca hace que sea un desafío estudiar, porque su luz se inunda en el resplandor de su compañero más brillante como se ve desde los telescopios en la Tierra. Sin embargo, usando el ojo agudo del Espectrógrafo de Imágenes del Telescopio Espacial (STIS) del Hubble, los astrónomos ahora han podido aislar la luz de Sirio B y dispersarla en un espectro. STIS midió la luz de Sirio B siendo estirada a longitudes de onda más largas y más rojas debido a la poderosa atracción gravitatoria de la enana blanca. En base a esas mediciones, los astrónomos han calculado la masa de Sirius B al 98 por ciento de la de nuestro Sol. El análisis del espectro de la enana blanca también ha permitido a los astrónomos refinar la estimación de su temperatura superficial a aproximadamente 25.000 º C.

Determinar con precisión las masas de enanas blancas es fundamentalmente importante para comprender la evolución estelar. Nuestro Sol eventualmente se convertirá en una enana blanca. Las enanas blancas también son la fuente de las explosiones de supernova Tipo Ia, que se utilizan para medir las distancias cosmológicas y la velocidad de expansión del universo. Las mediciones basadas en las supernovas de Tipo Ia son fundamentales para comprender la "energía oscura", una fuerza repulsiva dominante que separa el universo. Además, el método utilizado para determinar la masa de la enana blanca se basa en una de las predicciones clave de la teoría de la Relatividad General de Einstein: que la luz pierde energía cuando intenta escapar de la gravedad de una estrella compacta.

Esta imagen fue tomada el 15 de octubre de 2003, con la cámara planetaria de amplio campo 2 de Hubble (WFPC 2), ya retirada. Sobre la base de mediciones detalladas de la posición de Sirio B en esta imagen, los astrónomos pudieron apuntar el instrumento STIS exactamente sobre la enana blanca y realizar las mediciones para determinar su desplazamiento al rojo gravitacional y la masa.

Crédito:
NASA, ESA, H. Bond (STScI) y M. Barstow (Universidad de Leicester)

Comunicado del 13 de diciembre del 2.005.

Sirius (imagen basada en tierra). La imagen muestra una visión general
de los alrededores de Sirius B y se compuso a partir de imágenes de
Digitized Sky Survey 2. El campo de visión es 4.5> x 4.7>.
Crédito: ESA / Hubble y Digitized Sky Survey 2.
Agradecimientos: Davide De Martin (ESA / Hubble).
Las enanas blancas son importantes para las teorías de la evolución estelar y cosmológica. Los nuevos resultados publicados en los avisos mensuales de la Royal Astronomical Society proporcionan por primera vez una medición precisa del peso de la enana blanca más cercana, Sirius B, compañera de la estrella más brillante en el cielo. Resulta que el compañero de Sirius A, a pesar de ser más pequeño que la Tierra, tiene una masa que es 98% la de nuestro propio Sol.

Para los astrónomos, siempre ha sido una fuente de frustración que la estrella enana blanca más cercana quede enterrada en el resplandor de la estrella más brillante en el cielo nocturno. Este resto estelar quemado es un débil compañero de la brillante Estrella del Can azul-blanca, Sirius, ubicada en la constelación de invierno Canis Major, el Can mayor.

Ahora, un equipo internacional de astrónomos ha utilizado el ojo agudo del Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA para aislar la luz de la enana blanca, llamada Sirius B. Los nuevos resultados les permiten medir con precisión la masa de la enana blanca en función de cómo es intensa el campo gravitatorio altera las longitudes de onda de la luz emitida por la estrella.

"Estudiar Sirius B ha desafiado a los astrónomos durante más de 140 años", dijo Martin Barstow de la Universidad de Leicester, Reino Unido, quien es el líder del equipo de observación. "Solo con el Hubble hemos podido por fin obtener las observaciones que necesitamos, no contaminadas por la luz de Sirius, para medir su cambio en las longitudes de onda".

"Determinar con precisión las masas de enanas blancas es fundamental para comprender la evolución estelar. Nuestro Sol eventualmente se convertirá en una enana blanca. Las enanas blancas también son la fuente de las explosiones de supernova Tipo Ia que se usan para medir distancias cosmológicas y la tasa de expansión del universo. Las mediciones basadas en supernovas de Tipo Ia son fundamentales para comprender la "energía oscura", una fuerza repulsiva dominante que separa el universo. Además, el método utilizado para determinar la masa de la enana blanca se basa en una de las predicciones clave de la teoría de la Relatividad General de Einstein; esa luz pierde energía cuando intenta escapar de la gravedad de una estrella compacta ".

La WFPC 2 del Hubble ya retirada.


Sirius B tiene un diámetro de 12.000 kilómetros, menos que el tamaño de la Tierra, pero es mucho más denso. Su poderoso campo gravitatorio es 350.000 veces mayor que el de la Tierra, lo que significa que una persona de 68 kilogramos pesaría 25 millones de kilogramos en su superficie. La luz de la superficie de la enana blanca caliente tiene que salir de este campo gravitatorio y, en el proceso, se estira a longitudes de onda de luz más largas y rojas. Este efecto, predicho por la teoría de la Relatividad General de Einstein en 1916, se llama corrimiento al rojo gravitacional y se ve más fácilmente en objetos densos, masivos y, por lo tanto, compactos cuyos campos gravitacionales intensos deforman el espacio cerca de sus superficies.

Con base en las mediciones de Hubble del desplazamiento al rojo, realizadas con el Espectrógrafo de imágenes del Telescopio Espacial, el equipo descubrió que Sirius B tiene una masa que es 98 por ciento la de nuestro propio Sol. Sirius A tiene una masa de dos veces la del Sol y un diámetro de 2,4 millones de kilómetros.

Las enanas blancas son los remanentes estelares de estrellas similares a nuestro Sol. Han agotado sus fuentes de combustible nuclear y se han colapsado a un tamaño muy pequeño. A pesar de ser la enana blanca más brillante conocida, Sirio B es unas 10.000 veces más débil que la propia Sirio A, lo que dificulta estudiar con telescopios en la superficie de la Tierra porque su luz se inunda con el resplandor de su compañero más brillante. Los astrónomos han confiado durante mucho tiempo en una relación teórica fundamental entre la masa de una enana blanca y su diámetro. La teoría predice que cuanto más masiva sea una enana blanca, menor será su diámetro. La medición precisa del corrimiento al rojo gravitacional de Sirio B permite una importante prueba de observación de esta relación clave.

Las observaciones de Hubble también han refinado la medición de la temperatura de la superficie de Sirius B a 25.000 grados Centígrados. Sirius A tiene una temperatura superficial de 10.000 grados Centígrados.

A 8,6 años luz de distancia, Sirius es una de las estrellas conocidas más cercanas a la Tierra. Los observadores de estrellas han observado a Sirius desde la antigüedad. Sin embargo, su diminuto compañero no fue descubierto hasta 1.862, cuando fue vislumbrado por primera vez por los astrónomos que examinaron Sirius a través de uno de los telescopios más poderosos de la época.

Notas
El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la ESA y la NASA.

Los detalles del trabajo se informaron en la edición de octubre de 2005 de la revista británica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Otros participantes en el equipo incluyen Howard Bond del Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md., EE. UU .; Matt Burleigh de la Universidad de Leicester, Reino Unido; Jay Holberg e Ivan Hubeny de la Universidad de Arizona, EE. UU .; y Detlev Koester de la Universidad de Kiel, Alemania.

Crédito de la imagen: NASA, ESA, H. Bond (STScI) y M. Barstow (Universidad de Leicester)

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Contactos:
Martin Barstow
Universidad de Leicester, Reino Unido
Tel: + 44-11-44-116-252-3492
Cell: + 44-776-62-333-62

Lars Lindberg Christensen
Hubble / ESA, Garching, Alemania
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Julia Maddock
Oficina de prensa de PPARC
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Howard Bond
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Estados Unidos
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Jay Holberg, Laboratorio Planetario Lunar, Tucson, EE. UU.
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Correo electrónico: holberg@argus.lpl.arizona.edu

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