TESS muestra que la antigua estrella del norte sufre eclipses.

¡Sorpresa! 

La estrella Alpha Draconis (en un círculo), también conocida como Thuban, se sabe desde hace mucho tiempo que es un sistema binario. Ahora los datos del TESS de la NASA muestran que sus dos estrellas sufren eclipses mutuos. Crédito: NASA / MIT / TESS.

Los astrónomos que utilizan datos del Satélite de Estudio de Exoplanetas en Transito de la NASA (TESS) han demostrado que Alpha Draconis, una estrella bien estudiada visible a simple vista, y su estrella compañera más débil se eclipsan mutuamente regularmente. Si bien los astrónomos sabían previamente que se trataba de un sistema binario, los eclipses mutuos fueron una completa sorpresa.

"La primera pregunta que me viene a la mente es '¿cómo nos perdimos esto?'", Dijo Angela Kochoska, investigadora postdoctoral en la Universidad de Villanova en Pennsylvania, quien presentó los hallazgos en la 235ª reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Honolulu el 6 de enero. “Los eclipses son breves, duran solo seis horas, por lo que las observaciones terrestres pueden pasarlos por alto fácilmente. Y debido a que la estrella es tan brillante, habría saturado rápidamente los detectores en el observatorio Kepler de la NASA, que también enmascararía los eclipses ".

El sistema se ubica entre los binarios eclipsantes más brillantes conocidos donde las dos estrellas están ampliamente separadas o separadas, y solo interactúan gravitacionalmente. Tales sistemas son importantes porque los astrónomos pueden medir las masas y los tamaños de ambas estrellas con una precisión inigualable.

Alpha Draconis, también conocido como Thuban, se encuentra a unos 270 años luz de distancia en la constelación del norte Draco. A pesar de su designación "alfa", brilla como la cuarta estrella más brillante de Draco. La fama de Thuban surge de un papel histórico que desempeñó hace unos 4.700 años, cuando se construyeron las primeras pirámides en Egipto.

En ese momento, apareció como la Estrella del Norte, la más cercana al polo norte del eje de rotación de la Tierra, el punto alrededor del cual todas las otras estrellas parecen girar en su movimiento nocturno. Hoy, este papel lo juega Polaris, una estrella más brillante en la constelación de la Osa Menor. El cambio ocurrió porque el eje de rotación de la Tierra realiza un bamboleo cíclico de 26.000 años, llamado precesión, que altera lentamente la posición del cielo del polo giratorio.



Esta animación ilustra un modelo preliminar del sistema Thuban, ahora conocido por ser un binario eclipsante gracias a los datos del Satélite de Estudio de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la NASA. Las estrellas orbitan cada 51.4 días a una distancia promedio ligeramente mayor que la distancia de Mercurio al Sol. Vemos el sistema aproximadamente tres grados por encima del plano orbital de las estrellas, por lo que sufren eclipses mutuos, pero ninguno de los dos está completamente cubierto por su compañero. La estrella primaria es 4.3 veces más grande que el Sol y tiene una temperatura superficial de alrededor de 17,500 grados Fahrenheit (9.700 C), por lo que es un 70% más caliente que nuestro Sol. Su compañero, que es cinco veces más débil, es probablemente la mitad del tamaño de la primaria y un 40% más caliente que el Sol. Thuban, también llamado Alpha Draconis, se encuentra a unos 270 años luz de distancia en la constelación del norte Draco. 
Créditos: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA / Chris Smith (USRA)

TESS monitorea grandes franjas del cielo, llamadas sectores, durante 27 días a la vez. Esta larga mirada permite al satélite seguir los cambios en el brillo estelar. Si bien el nuevo cazador de planetas de la NASA busca principalmente atenuaciones causadas por planetas que se cruzan frente a sus estrellas, los datos de TESS también se pueden usar para estudiar muchos otros fenómenos.

Un informe de 2004 sugirió que Thuban mostraba pequeños cambios de brillo que cambiaron durante aproximadamente una hora, lo que sugiere la posibilidad de que la estrella más brillante del sistema estuviera pulsando.

Para verificar esto, Timothy Bedding, Daniel Hey y Simon Murphy de la Universidad de Sydney, Australia, y la Universidad de Aarhus, Dinamarca, recurrieron a las mediciones de TESS. En octubre, publicaron un artículo que describía el descubrimiento de eclipses por ambas estrellas y descartaba la existencia de pulsaciones durante períodos de menos de ocho horas.

Ahora Kochoska está trabajando con Hey para comprender el sistema con mayor detalle.

"He estado colaborando con Daniel para modelar los eclipses y aconsejando sobre cómo reunir más datos para restringir mejor nuestro modelo", explicó Kochoska. "Los dos tomamos diferentes enfoques para modelar el sistema, y ​​esperamos que nuestros esfuerzos resulten en su caracterización completa".

Como se sabe por estudios anteriores, las estrellas orbitan cada 51,4 días a una distancia promedio de aproximadamente 38 millones de millas (61 millones de kilómetros), un poco más que la distancia de Mercurio al Sol. El modelo preliminar actual muestra que vemos el sistema aproximadamente tres grados por encima del plano orbital de las estrellas, lo que significa que ninguna estrella cubre completamente a la otra durante los eclipses. La estrella primaria es 4,3 veces más grande que el Sol y tiene una temperatura superficial de alrededor de 17.500 grados Fahrenheit (9.700 grados Celsius), por lo que es un 70% más caliente que nuestro Sol. Su compañero, que es cinco veces más débil, es probablemente la mitad del tamaño de la primaria y un 40% más caliente que el Sol.

Kochoska dice que está planeando observaciones de seguimiento en tierra y anticipando eclipses adicionales en futuros sectores de TESS.

"Descubrir eclipses en una estrella conocida, brillante e históricamente importante resalta cómo TESS impacta a la comunidad astronómica más amplia", dijo Padi Boyd, científico del proyecto TESS en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "En este caso, los datos TESS ininterrumpidos de alta precisión se pueden utilizar para ayudar a restringir los parámetros estelares fundamentales en un nivel que nunca antes habíamos alcanzado".

TESS es una misión del Explorador de Astrofísica de la NASA dirigida y operada por el MIT en Cambridge, Massachusetts, y administrada por el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. Los socios adicionales incluyen Northrop Grumman, con sede en Falls Church, Virginia; Centro de Investigación Ames de la NASA en el Silicon Valley de California; el Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica en Cambridge, Massachusetts; Laboratorio Lincoln del MIT; y el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial en Baltimore. Más de una docena de universidades, institutos de investigación y observatorios de todo el mundo participan en la misión.

Banner: La estrella Alpha Draconis (en un círculo), también conocida como Thuban, se sabe desde hace mucho tiempo que es un sistema binario. Ahora los datos del TESS de la NASA muestran que sus dos estrellas sufren eclipses mutuos. Crédito: NASA / MIT / TESS

Por Francis Reddy.
Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA, Greenbelt, Maryland.

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Última actualización: 7 de enero de 2020, enlace publicación.
Editor: Francis Reddy

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