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Las estrellas vampiro reciben ayuda de una tercera estrella para alimentarlas

Las estrellas vampiro reciben ayuda de una tercera estrella para alimentarlas

Algunas estrellas están atrapadas en malas relaciones de pareja. La estrella primaria masiva se alimenta de su compañera más pequeña, absorbiendo gas de ésta y aumentando su masa mientras reduce el tamaño de su desafortunada compañera. Estas estrellas vampiro se llaman estrellas Be y hasta ahora los astrónomos pensaban que existían en relaciones binarias.

Pero una nueva investigación muestra que estas estrellas sólo pueden alimentarse de su vecina más pequeña debido a la presencia de una tercera estrella en el sistema.

Be Stars es un subgénero de estrellas B. B es el tipo espectral de estrella, por lo que tanto las estrellas B como Be comparten el mismo tipo. Ambos tipos son luminosos y azules, pero mientras que las estrellas B pueden ser de 2 a 16 veces más masivas que el Sol, las estrellas Be no son tan masivas. Las estrellas también giran más rápido que otras estrellas y tienen anillos de acreción. Aproximadamente el 20% de las estrellas B son estrellas Be.

El universo de las estrellas es importante en nuestra búsqueda por comprender cómo se forman y evolucionan las estrellas. Los astrónomos conocen las estrellas Be desde hace mucho tiempo, pero el mecanismo de su formación sigue siendo incierto. hasta ahora.

Una nueva investigación publicada en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society proporciona evidencia que ayuda en gran medida a explicar cómo se forman las estrellas. Su título es «Gaia revela la diferencia en el binario de las estrellas B y Be a pequeña escala: evidencia de la transferencia de masa que provoca el fenómeno Be.“El autor principal es Jonathan Dodd, estudiante de doctorado en la Universidad de Leeds en el Reino Unido.

En general, los astrofísicos comprenden cómo se forman las estrellas. La nube molecular colapsa localmente para formar una protoestrella, que aumenta gradualmente de tamaño con el tiempo hasta que se estimula la fusión. Pero hay muchas variaciones sobre este tema y hay muchos tipos diferentes de estrellas en diferentes situaciones.

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Los astrónomos saben que las estrellas vampiro forman anillos de acreción de gas extremadamente caliente y hasta ahora creían haber descubierto esta disposición. El conocimiento actual es que la proximidad de la estrella Be a la estrella donante le permite crecer extrayendo gas del donante hacia el disco de acreción y luego hacia sí misma. Esto también aumenta la rotación de la estrella Be. Los astrónomos han encontrado muchos ejemplos de estrellas compañeras desnudas alrededor de estrellas Be, lo que se suma a la evidencia.

Esta es una ilustración artística de Achernar, la estrella Be más brillante que conocemos. Su rápida rotación le obliga a adoptar una forma achatada y tiene el distintivo disco Be Star. Fuente de la imagen: Earthsky.org

Pero una nueva investigación muestra que hay una tercera estrella involucrada. Esta estrella habilitadora sólo apareció gracias a la misión Gaia de la Agencia Espacial Europea. La misión de Gaia es observar más de mil millones de estrellas y medir con precisión sus posiciones y velocidades. “Aquí aprovechamos la notable precisión astronómica de Gaia para realizar el mayor estudio comparativo hasta la fecha en muestras binarias idénticas de estrellas B y Be cercanas a catálogo de estrellas brillantes,“Los autores escriben en su artículo.

«Observamos la forma en que las estrellas se mueven a través del cielo nocturno, durante períodos más largos, como de 10 años, y períodos más cortos, de unos seis meses», dijo Dodd. «Si una estrella se mueve en línea recta, sabemos que solo hay una estrella, pero si hay más de una, veremos una ligera oscilación o, en el mejor de los casos, un vórtice».

«Aplicamos esto a los dos grupos de estrellas que estamos observando (estrellas B y estrellas Be) y lo que encontramos, de manera confusa, es que inicialmente las estrellas Be parecen tener una tasa de compañeras más baja que las estrellas B», dijo Dodd. «Interesante porque esperamos que tengan un promedio más alto».

Si las estrellas Be crecen porque extraen material de la estrella donante, entonces, por supuesto, las estrellas Be deberían tener más parejas binarias que las estrellas B. Quizás estén ahí, pero son más difíciles de detectar.

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«El hecho de que no los veamos puede deberse a que ahora son demasiado débiles para detectarlos», dijo el profesor René Odemeyer, coautor del estudio.

Los investigadores profundizaron en los datos en busca de compañeras binarias de estrellas Be que podrían estar más lejanas. Descubrieron que a mayores distancias de separación, la tasa de estrellas compañeras es más similar entre las estrellas B y Be. De esto concluyen que hay una tercera estrella, que en realidad es la estrella que ven a mayor distancia.

Esta impresión artística muestra una estrella vampiro (izquierda) robándole materia a su víctima: una nueva investigación utilizando datos del Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral ha revelado que las estrellas más calientes y brillantes a menudo se encuentran en pares cercanos.  Muchas de estas binarias, en algún momento, transferirán masa de una estrella a otra, una especie de vampiro estelar que se muestra en la impresión de este artista.  Crédito: iso/m.  Kornmesser/SE de Mink
Esta impresión artística muestra una estrella vampiro (izquierda) robándole materia a su víctima: una nueva investigación utilizando datos del Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral ha revelado que las estrellas más calientes y brillantes a menudo se encuentran en pares cercanos. Muchas de estas binarias, en algún momento, transferirán masa de una estrella a otra, una especie de vampiro estelar que se muestra en la impresión de este artista. Crédito: iso/m. Kornmesser/SE de Mink

Creen que las interacciones con la tercera estrella obligan a la estrella donante a acercarse a la estrella vampiro. Cuando el donante se acerca a la estrella vampiro, la estrella vampiro atrae materiales hacia su disco de acreción. Como resultado, la estrella donante es demasiado pequeña y débil para observarla.

Las estrellas compañeras que el equipo descubrió cuando ampliaron su búsqueda están tan lejos de la estrella vampiro que ésta no puede absorber la masa. Pero los astrónomos saben que una tercera estrella puede acercar los pares binarios y «reforzar» también el vínculo entre el par interno. «Se sabe que la multiplicidad de orden superior puede conducir a un endurecimiento binario interno», explican los autores en su artículo. «De hecho, el tercer cuerpo aumenta enormemente la incidencia de migración y eventuales interacciones binarias».

Hay varias formas en que podría desarrollarse el escenario. Cuando el sistema eventualmente forma un binario simple, puede ocurrir una transferencia de masa entre el par interno y la tercera estrella externa puede liberarse. O la pareja interior puede realmente fusionarse; La tercera estrella exterior migra más cerca de la estrella primaria, y la estrella migratoria puede convertirse en la nueva donante.

En ambos casos, las interacciones binarias son responsables de su formación estelar. «Nuestros resultados sugieren que las interacciones binarias cercanas son responsables de la formación de estrellas Be», escribieron los autores. «Además, sugerimos que el triplete debe desempeñar un papel vital a la hora de catalizar esta migración y, por tanto, en la formación de estrellas Be en su conjunto».

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Este descubrimiento no sólo arroja luz sobre cómo aparecen las estrellas Be. También destaca ondas gravitacionales. Las ondas gravitacionales se crean cuando dos objetos masivos, como un par de agujeros negros, un par de estrellas de neutrones o uno de cada, se fusionan.

Si hay compañeras desnudas cerca de las estrellas Be, y se necesita una tercera estrella para que se desarrolle el escenario, ¿podría esto ofrecer una imagen más clara de los antepasados ​​de algunos de los objetos densos que dan origen a las ondas gravitacionales?

«En estos momentos se está produciendo una revolución en la física en torno a las ondas gravitacionales», afirmó el profesor Odemeijer. «Hemos estado observando estas ondas gravitacionales durante sólo unos pocos años y se ha descubierto que son causadas por la fusión de agujeros negros».

«Sabemos que estos objetos misteriosos (agujeros negros y estrellas de neutrones) existen, pero no sabemos mucho sobre las estrellas en las que se convertirán. Nuestros hallazgos proporcionan una pista para comprender las fuentes de estas ondas gravitacionales», añadió Odemeijer.

Representación artística de una fusión de estrellas de neutrones.  Crédito de la imagen: Universidad de Tohoku.
Representación artística de una fusión de estrellas de neutrones. Crédito de la imagen: Universidad de Tohoku.

«Durante la última década, los astrónomos han descubierto que las binarias son un elemento muy importante en la evolución estelar. Ahora nos estamos moviendo más hacia la idea de que es más complicado que eso, y que es necesario tener en cuenta las estrellas triples». Dijo Odemeijer.

“De hecho, los tres se han convertido en los nuevos dos”, añadió.