Descubren una estrella pulsante con forma de lágrima.

Recreación artística de una estrella pulsando en uno de sus hemisferios debido a la atracción gravitatoria de una estrella compañera. Crédito: Gabriel Pérez (SMM-IAC).

Un equipo científico internacional, en el que participa el Instituto de Astrofísica de Canarias, halla por primera vez una inusual estrella que oscila en uno de sus lados debido a la atracción gravitatoria que ejerce otra estrella cercana. El estudio, que se publica en la revista Nature Astronomy, utiliza datos del satélite TESS de la NASA y ha contado con la colaboración de astrónomos amateurs.

Hace tiempo que la Astronomía conoce la existencia de estrellas lejanas que pulsan de forma similar al Sol. Estas oscilaciones rítmicas, que tienen lugar en la superficie estelar, ocurren en estrellas de diferentes edades y periodos de pulsación, y pueden deberse a causas diversas. Sin embargo, todas estas estrellas pulsantes tenían hasta ahora algo en común: las oscilaciones eran siempre visibles en toda la superficie. 

Una investigación internacional, con participación del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha descubierto por primera vez una estrella que oscila en un solo hemisferio. Este objeto celeste forma parte de un sistema estelar binario, con un período orbital de menos de dos días, en el que la atracción gravitatoria de una compañera cercana arrastra las pulsaciones hacia uno de los lados, dándole forma ovoide o de lágrima.

La existencia de estrellas con oscilaciones modificadas por la fuerza gravitatoria de otro cuerpo cercano fue predicha teóricamente en la década de 1940, y hace más de 30 años que se formuló la idea de que el eje de pulsación de una estrella puede moverse a través de las fuerzas de marea que se generan por la interacción gravitatoria. Sin embargo, hasta ahora no se habían obtenido pruebas de este fenómeno a través de datos de observación. "Desde los años 80, hemos creído que sistemas como éste podían existir, pero es ahora cuando finalmente hemos encontrado uno", explica Don Kurtz, investigador de la Universidad Central de Lancashire (Reino Unido) y coautor del estudio.

Según Gerald Handler, investigador del Centro Astronómico Nicolas Copernicus (Polonia) y autor principal del trabajo, "los excelentes datos del satélite TESS de la NASA nos permitieron observar variaciones en el brillo debido tanto a la distorsión gravitatoria de la estrella como a las pulsaciones". Para su sorpresa, el equipo observó que la fuerza de las oscilaciones dependía del momento en que se observaba la estrella y que variaba con el mismo período que la órbita de la binaria.

"A medida que las estrellas binarias orbitan entre sí —añade David Jones, investigador del IAC y coautor del estudio—, vemos diferentes partes de la estrella pulsante; a veces, vemos el lado que apunta hacia la estrella compañera y, otras veces, vemos la cara externa".  Así es como los astrónomos, además de observar leves fluctuaciones del brillo, tuvieron la certeza de que las pulsaciones sólo se encontraban en un lado de la estrella cuando el mismo hemisferio apuntaba hacia el telescopio.

La pista inicial que llevó al descubrimiento de esta inusual estrella vino de la mano de astrónomos amateurs que regularmente inspeccionan con detalle la enorme cantidad de datos que TESS suministra. Fueron ellos los que alertaron de este interesante fenómeno a Saul Rappaport, investigador del Instituto Tecnológico de Massachusetts (EEUU) y coautor del estudio. "Más allá de sus pulsaciones —señala el científico—, no parece haber nada especial en este sistema, por lo que esperamos encontrar muchos más escondidos en los datos de TESS".

Artículo:  G. Handler et al. “Tidally Trapped Pulsations in a close binary star system discovered by TESS”. Nature Astronomy, Marzo 2020. DOI: 10.1038/s41550-020-1035-1

Contacto:

David Jones, investigador del IAC: djones@iac.es

• Publicado en el IAC el 9 de marzo del 2020, enlace publicación.