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Bailando con las estrellas (Los Seis), o la historia de 200 años del Castor System

Título: Órbitas y masas dinámicas del sistema castor

Autores: Guillermo Torres, Gail H. Schaefer, John D. Monnier y 12 coautores adicionales

Fundación Primer Autor: Centro de Astrofísica | Harvard y Smithsonian, 60 jardines
St., Cambridge, MA 02138, EE. UU.

condición: Enviado a The Astrophysical Journal [open access]

En el aguijón de hoy, los astrónomos estudian las órbitas del hexágono, una disposición absurdamente compleja de seis estrellas en órbita una alrededor de la otra, para medir sus masas de una vez por todas. ¡Para hacer esto, terminaron usando casi 200 años de datos!

Halls of Stars: laboratorios para pesar las estrellas

multiplicadores de estrellas – binariosLas estrellas triples e incluso las formaciones de orden superior de 4, 5 o 6 estrellas en el caso actual, tienen mucho que enseñarnos. Midiendo y aplicando sus órbitas leyes de keplerlos astrónomos pueden determinar las masas de las estrellas (y otros objetos, como planetas Y el agujeros negros). Estas son medidas muy importantes, porque solo se pueden usar otras medidas de estrellas (y planetas y otras cosas). Riesgos Masa corporal haciendo un modelo. suposición Según los tipos de luz que emiten. Gran parte de nuestra comprensión de las estrellas se debe en gran medida a las mediciones de masa «dinámicas» de las estrellas binarias.

Los múltiplos estelares también son interesantes por derecho propio: cómo giran y cómo les dicen a los astrónomos tanto sobre cómo ocurre la formación de estrellas, y cuáles son las consecuencias posibles e improbables de la formación de estrellas.

Castor: Seis estrellas en un impermeable

Castor tiene la distinción de ser el primer binario físico verdadero en ser reconocido como tal (Herschel 1803), basado en cambios en la dirección de la línea que une las dos estrellas durante unas pocas décadas. Algunos han considerado que esta es la primera evidencia empírica de que las leyes de gravitación de Newton se aplican fuera del sistema solar.

Torres y otros. 2022, §1, ¶1

Castor es la segunda estrella más brillante de la constelación de Géminis, después de Pollux. Con la llegada de los telescopios, los astrónomos de los siglos XVIII y XIX descubrieron que Castor era en realidad un binario, Castor AB. Luego, se convirtió en un sistema estelar triple cuando YY Geminorum (Castor C) fue encontrado moviéndose juntos y orbitando AB. El problema comenzó en la fermentación cuando, en 1896, Castor B se midió utilizando un espectrómetro con un intervalo de cuatro días. La velocidad radial de la estrella cambió drásticamente entre las dos observaciones, y las mediciones adicionales indicaron que la estrella era un binario espectral. Las observaciones posteriores de Castor A y Castor C demostraron que también son espectroscópicos. Seis estrellas, todas bailando una alrededor de la otra.

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Figura 1: Impresión artística del sistema Castor, que muestra cada par binario y sus órbitas entre sí. El sistema es tri-jerárquico, donde cada componente es un binario espectral. Crédito de la imagen: NASA/JPL, dominio público

El movimiento de Castor AB se ha registrado desde el siglo XVIII, por lo que los astrónomos de hoy tienen muchos datos de archivo para trabajar cuando encajar en órbita por sus datos. Pero no se detuvieron en el archivo, querían caracterizar completamente las órbitas de este sistema. Con solo velocidades radiales no es posible determinar una resolución orbital completa, pero los binarios están muy juntos, incluso los telescopios más grandes con Potente óptica adaptativa no se puede resolver.

¡Interferometría al rescate!

Los autores de hoy tomaron nuevas notas de Castor A y Castor B utilizando el Centro de alta resolución angular. grupo (CHARA)Línea de base larga óptica Interferómetro situado en monte wilson en California. Con el poder de la solución de interferometría, pudieron medir directamente la posición de cada par binario espectral a lo largo del tiempo y mapear cada orbital en las tres dimensiones por primera vez (Fig. 2). Combinados con mediciones astronómicas de archivo y mediciones de velocidad radial desde 1778, pudieron ajustar cada ruta orbital y determinar las masas dinámicas de todos los componentes del sistema.

Figura 2: Mediciones de interferometría de las posiciones de Castor Ab y Bb alrededor de Castor Aa y Ba respectivamente, y la órbita más adecuada para las mediciones de interferometría y velocidad radial. Crédito de la imagen: Torres et al. 2022, Figuras 1 y 2.

Los autores determinaron las masas de las estrellas con una precisión del 1%, lo que les permitió caracterizar completamente las estrellas e inferir sus edades (otra medida que es difícil de hacer). Descubrieron que las órbitas de los pares binarios entre sí estaban sesgadas, pero sin embargo creían que todo el sistema era dinámicamente estable. Estas medidas permitirán realizar futuros estudios de la estabilidad dinámica del sistema con mayor detalle y nos ayudarán a comprender el destino final de estos raros sistemas hexagonales.

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Astrobite editado por: pratik gandhi

Crédito de la imagen destacada: NASA/JPL (dominio publico)

Acerca de William Palmer

William Palmer (ellos/ellos) es un estudiante de doctorado de JHU/STScI que estudia la formación, evolución y formación de planetas gigantes, enanas marrones y estrellas de muy baja masa. Disfrutan de la lectura, los juegos de mesa, el ciclismo y la astrofotografía.