martes, 28 de junio de 2011

Algol, la estrella endemoniada. (parte 2 de 2)

Algol, la estrella endemoniada. (parte 1 de 2)

Curva de la velocidad radial.


Fotografiando el espectro de una estrella en diferentes fases orbitales se puede determinar la velocidad de movimiento de las estrellas binarias. La dependencia de la velocidad en función de la fase se denomina curva de velocidad radial. Cuando la estrella se mueve por la órbita, la proyección de la velocidad de la estrella varía periódicamente respecto al rayo visual. Debemos señalar que para las componentes del sistema binario estos cambios ocurren en oposición de fase. En los espectros se ve cómo las líneas de las estrellas del sistema "se desplazan" a medida que las estrellas, en sus órbitas, se acercan y se alejan de nosotros.
Ahora ya conocemos la velocidad radial y el periodo del sistema. Con estos datos, conociendo el tamaño del semieje mayor, a, y con ayuda de la tercera Ley de Kepler, se puede hallar la suma de masas del sistema. Recordando que el cociente de las velocidades orbitales de las estrellas es igual al inverso del cociente de sus masas, podemos hallar la relación entre las masas de las estrellas.



En resumen, analizando la curva de luz y de la velocidad radial de un sistema doble, podemos determinar las dimensiones de la órbita del sistema binario, las masas y las dimensiones de las estrellas. Esto sólo es posible si en el espectro se ven las líneas de las dos estrellas, ya que a menudo sólo se perciben las del astro más brillante. También es necesario que el sistema se vea de costado.


Paradoja de Algol.


En los años 50 del siglo XX los astrónomos descubrieron que el sistema Algol contradecía las teorías aceptadas sobre evolución estelar, lo que se denominó Paradoja de Algol. Los astrónomos soviéticos A.G. Masièvich y P.P. Parenago demostraron que la estrella más masiva de este sistema se encuentra en la secuencia principal, y que la menos masiva la abandonó convirtiéndose en una estrella subgigante.
Para entender la Paradoja anterior repasemos brevemente la evolución estelar. Las teorías dicen que las estrellas binarias nacen al mismo tiempo. Cuanto más masiva es una estrella, más rápidamente consume su combustible, luego,las estrellas masivas evolucionan de forma mucho más rápida que las menos masivas. Se observó que la más masiva Algol A está todavía en su secuencia principal, mientras que la menos masiva Algol B es una estrella sub-gigante que se halla en una fase más tardía de su desarrollo, lo que contradice las teorías. ¿Cómo se explica este fenómeno?
La Paradoja de Algol es un fenómeno muy común en las estrellas dobles por lo que en un principio se supuso que estas estrellas tenían una evolución diferente a la de los sistemas aislados. La paradoja sólo se podía resolver suponiendo que las masas de las estrellas en un sistema binario eran variables. Esto pudo haber ocurrido de la siguiente manera: imaginamos que la estrella menos masiva de Algol era antes la más masiva, por lo que abandonó antes la secuencia principal, perdiendo después, por alguna razón parte de su masa hasta convertirse su compañera en la estrella más masiva. El físico norteamericano J. Crawford propuso un escenario evolutivo para explicar este fenómeno.
La teoría de la evolución de las estrellas solitarias afirma que una estrella se expande al abandonar la secuencia principal. Imaginemos un sistema binario compuesto por dos estrellas de la secuencia principal. La masa de la estrella 1 es mayor que la de la estrella 2. Al principio de sus vidas, ambas estrellas evolucionan sin que la otra estrella interfiera en su evolución. La estrella 1 es la primera en abandonar la secuencia principal por lo que comienza a dilatarse, llenando su lóbulo de Roche e iniciando una transferencia de masa hacia la estrella 2. La cantidad de materia transferida fue tal que la estrella 2 adquirió más masa que la estrella 1. De esta forma las estrellas intercambiaron tus papeles, convirtiéndose la estrella 2 en la más masiva del sistema, obteniéndose un sistema en el cual la estrella más masiva permanece en la secuencia principal, y la menos masiva se expande hasta adquirir las dimensiones de una subgigante.
Los sistemas binarios que experimentan un intercambio de masas durante su evolución se denominan sistemas binarios compactos. El estudio de estos objetos aún esta lejos de concluir, ya que en los años 70 llevó a la aparición de las Astronomía de rayos X en la que se descubrió que muchas de esta binarias podría evolucionar hasta convertirse en sistemas exóticos.

1 comentario:

  1. Siempre me había preguntado eso con Sirius A y Sirius B...

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