martes, 17 de febrero de 2015

Una estrella binaria visitó la Nube de Oort exterior del Sistema Solar hace 70.000 años

Crédito: Michael Osadciw/University of Rochester
 Un equipo internacional de astrónomos procedentes de los EE.UU, Europa, Chile y Sudáfrica han determinado que hace 70.000 años, es probable que una estrella atravesara la Nube de Oort del Sistema Solar, el hogar de los cometas de largo periodo. Esta es la primera vez que se tienen datos de  una aproximación tan cercana a nuestro Sol, ya que Próxima Centauri, la estrella más próxima, se encuentra cinco veces más lejos.

En un artículo publicado en Astrophysical Journal Letters, el autor principal de esta investigación, Eric Mamajek, de la Universidad de Rochester, y sus colaboradores, analizaron la velocidad y la trayectoria de un sistema de estrellas de baja masa apodado "estrella de Scholz."


La trayectoria de este sistema binario sugiere que hace 70.000 años pasó aproximadamente a 52.000 unidades astronómicas de distancia, o unos 0,8 años luz. Esta distancia, en términos astronómicos, es muy cercana. Recordad que Próxima Centauri, nuestra vecina, se encuentra a 4,2 años luz de distancia. De hecho, los científicos recalcan que están un 98% seguros de que esta pareja atravesó la zona exterior de la Nube de Oort del Sistema Solar, hogar de los cometas de grandes periodos. Las perturbaciones generadas por las visitantes podrían haber alterado las órbitas estables de estos cuerpos helados.

 La estrella binaria llamó la atención de Mamajek mientras mantenía un debate con Valentin D. Ivanov, del Observatorio Europeo Austral, y coautor también del estudio. La estrella de Scholz tenía una inusual mezcla de características que la convertían en un objeto peculiar. A pesar de encontrarse bastante cerca, unos 20 años luz, mostraba un movimiento tangencial muy lento, es decir, un movimiento a través del cielo. Las mediciones de velocidad radial tomadas por Ivanov y sus colaboradores mostraron, sin embargo, que la estrella se mueve casi directamente fuera del Sistema Solar a una distancia considerable.

"La mayoría de las estrellas cercanas muestran un movimiento tangencial mucho mayor", comenta Mamajek, profesor asociado de física y astronomía en la Universidad de Rochester. "El pequeño movimiento tangencial y su proximidad indicaron en una primera aproximación que la estrella se movía hacia un futuro encuentro cercano con el Sistema Solar, o bien, que recientemente se había acercado a nuestro Sol, alejándose después. Y efectivamente, las mediciones de la velocidad radial fueron consistente con una visita reciente y cercana en el pasado".

Para calcular la trayectoria de la estrella, los astrónomos precisaban dos conjuntos de datos, los relativos a la velocidad radial, y los que mostraban su velocidad tangencial. Ivanov y sus colaboradores estudiaron a la estrella mediante el análisis de su espectro midiendo su velocidad radial a través del desplazamiento Doppler. Estas mediciones se realizaron utilizando los espectrógrafos de grandes telescopios, tanto en Sudáfrica como en Chile: el Gran Telescopio de África Meridional (SAL) y el telescopio Magallanes, en el Observatorio Las Campanas, respectivamente.

El análisis de los espctros nos indican cómo se mueven las estrellas.

Una vez que reunieron todos los datos y los analizaron en su conjunto, los científicos se percataron de que la estrella de Scholz se estaba alejando de nuestro Sistema Solar. Y remontando en el tiempo, descubrieron a través del modelo elaborado, que hace 70.000 años pasó muy cerca de nuestro Sol.

Hasta ahora, la candidata al sobrevuelo más cercano era HIP 85605, conocida como la "estrella canalla", que se previó que nos visitaría dentro de entre 240.000 a 470.000 años. Sin embargo, Mamajek y sus colaboradores han demostrado también que la distancia original a HIP 85.605 fue probablemente subestimada por un factor de diez. Es decir, con la nueva trayectoria calculada, los científicos comentan que la estrella canalla no penetrará en nuestra Nube de Oort.

Mamajek trabajó con Scott Barenfeld para simular 10.000 órbitas de la estrella de Scholz teniendo en cuenta la posición, la distancia y la velocidad de la estrella, así como el campo gravitacional de la Vía Láctea, y las incertidumbres estadísticas en todas estas mediciones. De las 10.000 simulaciones, el 98% mostraron que la estrella pasó a través de la Nube de Oort exterior. Pero afortunadamente sólo una de las simulaciones indicó que transitó por dentro de la Nube interior de Oort, lo que hubiera podido provocar una "lluvia" de cuerpos menores hacia el interior de Sistema Solar.

Simulación de una fatal lluvia de cuerpos menores
Mientras que el sobrevuelo cercano de la estrella de Scholz probablemente tuvo poco impacto en la Nube de Oort, Mamajek señala que "otros perturbadores dinámicamente importantes pueden estar al acecho entre las estrellas cercanas." Se espera que el satélite de la Agencia Espacial Europea Gaia, lanzado recientemente, trace las distancias y mida las velocidades de mil millones de estrellas. Con los datos de Gaia, los astrónomos serán capaces de decir qué otras estrellas pueden haber tenido un encuentro cercano con nosotros en el pasado o lo harán en un futuro lejano.

Actualmente, la componente de mayor tamaño de la estrella de Scholz es una pequeña enana roja oscura situada en la constelación de Monoceros, a unos 20 años luz de distancia, y que cuenta con tan sólo un 8% de la masa solar. La compañera, una enana marrón, considerada una estrella fallida, posee tan sólo el 6% de la masa del Sol.  Las enanas marrones son cuerpos con poca masa que no son capaces de iniciar la fusión nuclear en sus núcleos, pero mucho más masivos que los planetas gigantes como Júpiter.

En el punto más cercano de su sobrevuelo, la estrella de Scholz habría mostrado una magnitud 10, imposible de ver a simple vista. Sin embargo, este tipo de estrellas pueden sufrir estallidos que las hacen más brillantes. Así que es posible que nuestros antepasados pudiera haber contemplado hace 70.000 años a esta visitante por un breve periodo de tiempo. 

La designación formal de la estrella es "J072003.20-084651.2 WISE," sin embargo, ha sido apodada "la estrella de Scholz" para honrar a su descubridor - el astrónomo Ralf-Dieter Scholz del Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) en Alemania - quien fue el primero en reportar el descubrimiento de la cercana estrella a finales de 2013. 


Más información en el enlace.

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