El sistema binario enano ultrafrío más compacto jamás observado

Anteriormente, los astrónomos habían detectado solo tres sistemas binarios enanos ultrafríos de período corto. Eran relativamente jóvenes, de hasta 40 millones de años. En un estudio reciente, astrofísicos de la Universidad Northwestern y la Universidad de California, San Diego (UC San Diego) descubrieron un sistema extremo: el sistema binario enano ultrafrío más estrecho jamás observado.

Este sistema recién descubierto se conoce como LP 413-53AB. Consiste en un par de enanos ultrafríos. Se estima que el sistema tiene miles de millones de años. Sorprendentemente, su período orbital es al menos tres veces más corto que todos los binarios enanos ultrafríos descubiertos hasta ahora.

La proximidad entre las dos estrellas es la siguiente: tardan menos de un día terrestre en dar una vuelta alrededor de la otra. El “año” de cada estrella dura solo 17 horas.

Chih-Chun “Dino” Hsu, un astrofísico del noroeste que dirigió el estudio, dijo: “Es emocionante ver un sistema tan extremo. Sabíamos que estos sistemas deberían existir en principio, pero ninguno de estos sistemas había sido identificado aún.

El sistema se descubrió inicialmente el 10 de enero como parte de una sesión sobre las estrellas y su actividad. El equipo lo descubrió mientras exploraba datos de archivo.

Hsu ha creado un algoritmo que utiliza datos espectrales de una estrella para simularla. Los astrofísicos pueden determinar la composición química, la temperatura, la gravedad y la rotación de una estrella analizando la luz emitida por la estrella. Este análisis demuestra la velocidad radial de la estrella, o la velocidad a la que se acerca y se aleja del observador.

Hsu encontró una rareza mientras miraba los datos espectrales de LP 413-53AB. Hsu pensó que solo había una estrella en el sistema porque las primeras observaciones la detectaron cuando las estrellas estaban muy alineadas y sus líneas espectrales se superponían. Pero, a medida que las estrellas se movían a través de sus órbitas, las líneas espectrales se separaron en pares y sufrieron cambios en direcciones opuestas. Hsu descubrió que había dos estrellas enredadas en un binario cercano.

Hsu usó poderosos telescopios en el Observatorio WM Keck para observar el fenómeno por sí mismo. El 13 de marzo de 2022, el equipo apuntó los telescopios a la constelación de Tauro, donde se encuentra el sistema binario, y lo observó durante dos horas. Luego continuaron con más avistamientos en julio, octubre y diciembre, así como en enero de 2023.

El profesor Adam Burgasser dijo: “En esta medición, pudimos ver que las cosas cambian en cuestión de minutos de observación. La mayoría de los binarios que rastreamos tienen períodos de órbita de años. Por lo tanto, obtienes una medición cada pocos meses. Luego, después de un tiempo, puedes volver a armar el rompecabezas. Con este sistema pudimos ver las líneas espectrales moviéndose separadamente en tiempo real.Es sorprendente ver que algo suceda a escala humana en el universo.

“Las observaciones confirmaron lo que predijo el modelo de Hsu. La distancia entre las dos estrellas es aproximadamente el 1% de la distancia entre la Tierra y el sol. Es notable porque cuando eran jóvenes, de algo así como 1 millón de años, estas estrellas habrían estado una encima de la otra.

El equipo cree que las estrellas migraron entre sí durante su evolución o podrían haberse unido después de la expulsión de un tercer miembro estelar ahora perdido. Se necesitan más observaciones para probar estas ideas.

Hsu también ha dicho Este “Al estudiar sistemas estelares similares, los investigadores pueden aprender más sobre planetas potencialmente habitables más allá de la Tierra. Las enanas ultrafrías son mucho más débiles y tenues que el sol, por lo que cualquier mundo con agua líquida en su superficie, un ingrediente crucial para la formación y el mantenimiento de la vida, debe estar mucho más cerca de la estrella. Sin embargo, para LP 413-53AB, la distancia desde la zona habitable es la misma que la órbita estelar, lo que hace imposible que se formen planetas habitables en este sistema.

“Estas enanas ultrafrías están cerca de nuestro sol. Para identificar anfitriones potencialmente habitables, es útil comenzar con nuestros vecinos más cercanos. Pero si los binarios cercanos son comunes entre las enanas ultrafrías, es posible que se encuentren pocos mundos habitables.

Referencia de la revista:

1. Chih-Chun Hsu, Adam Burgasser y Christopher A. Theissen. Descubrimiento de período inusualmente corto Ultracool Dwarf Binary LP 413-53AB. Las cartas del diario astrofísico. YO 10.3847/2041-8213/acba8c