ABC de la astronomía - D es para doble estrella

• Abril 25, 2024

Estamos acostumbrados a tener un solo Sol, así que el planeta Tatooine en George Lucas Guerra de las Galaxias Parecía exótico con su doble sol. Sin embargo, al menos la mitad de las estrellas que podemos ver en el cielo son sistemas estelares múltiples, generalmente dobles. Confusamente, cuando los astrónomos hablan de estrellas dobles podrían significar cualquiera de los dos tipos de pares de estrellas bastante diferentes: cierto binarios o simplemente dobles ópticos.

Dobles ópticos
Los dobles ópticos son artefactos de observación. Dos estrellas que no tienen conexión aparecen juntas, una alineación coincidente cuando se ven desde la Tierra. Un ejemplo es α Capricorni. En buenas condiciones de visualización, puede ver ambos α¹ Capricorni y α² Capricornio sin binoculares. A pesar de que parecen bastante acogedores juntos, de hecho α¹ Cap está a 690 años luz de nosotros y α² La gorra está a 109 años luz de distancia. Debido a su gran distancia de nosotros, α¹ Capricorni parece más tenue que su "compañero", pero en realidad es más de veinte veces más luminoso.

Binarios
Las dos estrellas en un sistema binario se mantienen juntas por su atracción gravitacional mutua. A menudo se describen simplemente como orbitando entre sí. Si, usando un telescopio o binoculares, puede ver cada una de las dos estrellas, es un binario visual. De lo contrario es un binario no visual. Esta es una definición funcional, porque la observación adicional o los instrumentos mejorados pueden mover un binario de la clase no visual a la visual.

Todavía puede ser difícil saber si tiene una estrella simple o doble, y si es doble, si es binaria o no. En el pasado, era imposible la mayor parte del tiempo, por lo que los dobles ópticos y los binarios se agruparon.

William Herschel y estrellas dobles
William Herschel (1738-1822) comenzó una búsqueda sistemática de estrellas dobles en 1779. De hecho, estaba buscando estrellas dobles cuando descubrió el planeta Urano en 1781. Pero no fue la primera persona en interesarse por los dobles. . Ese fue el astrónomo checo Christian Mayer (1719-1783).

La suposición predominante era que las estrellas dobles eran parejas visuales casuales. Más de 150 años antes de que Mayer comenzara a estudiar estrellas dobles, Galileo fue el primero en ver una estrella doble a través de su telescopio. Pensó que los dobles eran estrellas no relacionadas a lo largo de nuestra línea de visión, y que el ángulo entre ellas parecería cambiar a medida que orbitan el Sol, debido a la paralaje. (Aquí hay un diagrama que muestra lo que queremos decir con paralaje usando una estrella).

Mayer no estuvo de acuerdo. Teorizó que las estrellas dobles estaban muy juntas y orbitaban entre sí. Pero Herschel se suscribió a la visión galileana, y al estudiar estrellas dobles esperaba medir distancias estelares por paralaje. Aunque catalogó más de ochocientas estrellas múltiples, le sorprendió.

Más de veinte años después de sus observaciones originales, Herschel volvió a medir varias de ellas. Lejos de ver una paralaje, en 1803 anunció que las estrellas dobles "no eran simplemente dobles en apariencia, sino que debían permitirse ser combinaciones binarias reales de dos estrellas, íntimamente unidas por el vínculo de atracción mutua". A Herschel se le atribuyó el primer uso del término. binario para describir tales parejas. Más importante aún, confirmó que la gravitación newtoniana estaba funcionando más allá del Sistema Solar.

Binarios no visuales
Hay formas de detectar un sistema binario que no sea visualmente. Las clases de sistemas binarios se basan más en los medios de detección que en las características del sistema. Los dos tipos más comunes son binarios espectroscópicos y eclipsantes.

Binarios espectroscópicos
Nadie sabía que la estrella Mizar tenía un compañero invisible hasta 1889. E.C. Pickering (1846-1919) lo descubrió en el Observatorio del Harvard College, convirtiendo a Mizar en el primer binario espectroscópico.

Si hay dos estrellas, hay dos conjuntos de líneas espectrales. A veces esto es suficiente para establecer que hay un binario. Pero también puede haber un cambio Doppler a medida que las estrellas orbitan. Mientras un objeto se aleja de nosotros, tiene un espectro desplazado hacia el rojo, es decir, sus líneas espectrales están más cerca del extremo rojo del espectro de luz. Moverse hacia nosotros desplaza las líneas hacia el azul. (Para obtener más información sobre esto, haga clic en el enlace "Búsqueda de exoplanetas" debajo de este artículo).

Binarios eclipsantes
Si dos estrellas orbitan en nuestra línea de visión, de modo que una se mueve frente a la otra mientras giran, tenemos un binario eclipsante. Parece ser una estrella con salida de luz variable a medida que las dos estrellas a su vez pasan frente a (tránsito) El uno al otro. Este diagrama muestra cómo varía la luz en la variable variable eclipsante Kepler-16.

Importancia de estudiar sistemas binarios
Como al menos la mitad de las estrellas que vemos son binarias, comprenderlas es una parte esencial de nuestro conocimiento de la evolución estelar.Los astrónomos han descubierto binario protostars, lo que sugiere que los sistemas de estrellas múltiples se producen a medida que la nube molecular se rompe durante la formación de estrellas. Gran parte de lo que sabemos sobre las masas estelares proviene de sistemas binarios, porque no es posible realizar una medición directa de la masa de una sola estrella. Los métodos para detectar estos sistemas, como la espectroscopía Doppler y los tránsitos, también son útiles para descubrir planetas extrasolares.

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