TESS revela que Alfa Draconis es un Sistema Binario Eclipsante


Utilizando datos del Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la NASA, los investigadores han descubierto que un sistema binario llamado Alfa Draconis llamado exhibe eclipses mínimo primario y mínimo secundario, deducidos a partir de los cambios de perfil que se dibujan en la curva de luz.

Una binaria eclipsante un sistema formado por dos estrellas cuyo plano orbital está orientado hacia la Tierra, de tal modo, que desde nuestra perspectiva, sufren eclipses y tránsitos mutuos. El eclipse puede ser total o parcial. A diferencia de otros conjuntos binarios, las binarias eclipsantes no permiten distinguir sus estrellas unas de otras. Sin embargo, gracias a los cambios de luminosidad periódico en estos sistemas, se puede deducir cuando una estrella oculta a la otra. Por lo general, un sistema binario eclipsante suele estar constituido por estrellas de gran tamaño en órbitas muy reducidas y a la larga pueden terminar en una fusión mutua.

Para entender a una binaria eclipsante, primero tenemos que entender el mecanismo envueltos en sus cambios de luminosidad. Existe una relación directa entre la variación de luminosidad y el tiempo transcurrido. Esta relación se representa en una curva de luz. Esta curva de luz, nos muestra el tiempo que tarda una estrella en orbitar a la otra. Teniendo esto en cuenta, podemos deducir que, en un periodo de máximo brillo, las dos estrellas están lado a lado. También se deduce, que cuando la curva de luz llega a un punto mínimo, la estrella menos brillante, y por lo general la más grande, oculta a su compañera. Así mismo, cuando la estrella más brillante, y por lo general la más pequeña, oculta a su compañera, solo hay una pequeña perdida de luminosidad. Estos cambios de perfil que se dibujan en la curva de luz, se denominan mínimo primario, cuando la estrella menos brillante oculta a la más brillante, y mínimo secundario, cuando la más brillante oculta a la menos brillante.

Alfa Draconis, también conocida como Thuban, se encuentra a unos 270 años luz de distancia en Draco, una constelación del norte lejano; una de las 88 constelaciones modernas, y una de las 48 constelaciones listadas por Ptolomeo.

"A pesar de su designación alfa, brilla como la cuarta estrella más brillante de Draco", dijo el Dr. Timothy Bedding de la Universidad de Sydney y la Universidad de Aarhus y sus colegas de investigacion.

La fama de Alfa Draconis surge de un papel histórico que desempeñó hace unos 4.700 años, cuando se construyeron las primeras pirámides en Egipto. En ese momento, aparecía como la Estrella del Norte, la más cercana al polo norte del eje de rotación de la Tierra, el punto alrededor del cual todas las otras estrellas parecen girar en su movimiento nocturno.

En la actualidad, este papel lo desempeña Polaris, una estrella muy brillante en la constelación de la Osa Menor. El cambio ocurrió porque el eje de rotación de la Tierra realiza un bamboleo cíclico de 26,000 años, llamado precesión; el movimiento asociado con el cambio de dirección en el espacio, que experimenta el eje instantáneo de rotación de un cuerpo.

En astronomía, la precesión se refiere a cualquiera de varios cambios lentos en los parámetros de rotación u orbitales de un cuerpo astronómico. Un ejemplo importante es el cambio constante en la orientación del eje de rotación de la Tierra, conocida como la precesión de los equinoccios.

Mientras inspeccionaban los cambios de luz de Alfa Draconis obtenidas con TESS, el equipo notó que este sistema muestra cambios de perfil, mínimo primario y mínimo secundario, bastante separados.

"Alfa Draconis se encuentra entre los binarios eclipsantes más brillantes conocidos, donde las dos estrellas están ampliamente separadas o distantes, y solo interactúan gravitacionalmente", dijeron los investigadores.

"Tales sistemas son importantes porque los astrónomos pueden medir las masas y los tamaños de ambas estrellas con una precisión sin igual".

El artículo del equipo se publicó en octubre de 2019 en Research Notes of the AAS.


TESS revela que Alfa Draconis es un Sistema Binario Eclipsante por Univerzoo Cuantico en Vimeo.

En otro estudio, la investigadora posdoctoral de la Universidad de Villanova, Angela Kochoska, y sus colegas intentaron comprender el sistema de Alfa Draconis con mayor detalle.

"Como se sabe por estudios anteriores, las estrellas orbitan cada 51.4 días a una distancia promedio de aproximadamente 61 millones de kilómetros (38 millones de millas), un poco más que la distancia de Mercurio al Sol", explicaron los investigadores.

"El modelo preliminar actual muestra que vemos el sistema unos tres grados por encima del plano orbital de las estrellas, lo que significa que ninguna de las estrellas cubre completamente a la otra durante los eclipses".

"La estrella primaria es 4.3 veces más grande que el Sol y tiene una temperatura superficial de alrededor de 9,700 grados Celsius (17,500 grados Fahrenheit), lo que la hace un 70% más caliente que nuestro Sol. Su compañera, que es cinco veces más débil, es probablemente la mitad del tamaño de la estrella primaria y un 40% más caliente que el Sol".

"Descubrir eclipses en una estrella conocida, brillante e históricamente importante resalta cómo TESS impacta a una parte muy grande de la comunidad astronómica", dijo el científico del proyecto TESS, el Dr. Padi Boyd, del Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA.

"En este caso, los datos ininterrumpidos de alta precisión de TESS se pueden utilizar para ayudar a restringir los parámetros estelares fundamentales en un nivel que nunca antes habíamos alcanzado".

El equipo presentó los hallazgos el 6 de enero en la 235ª Reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Honolulu, Hawai.

Referencia de los documentos científicos:
Timothy R. Bedding et al. 2019. Una danza con Dragones: TESS Revela que
α Draconis es una binaria eclipsante separada. Research Notes of the AAS, Volumen 3, Número 10, 163; doi: 10.3847 / 2515-5172 / ab5112

A. Kochoska et al. 2020. Ajuste en la naturaleza: exploración de nuevos enfoques y métodos para estimar los parámetros del sistema binario a partir de los datos de la curva de luz. 235a Reunión de la AAS, resumen # 114.03

K. Conroy et al. 2020. Nuevas características físicas y en la versión 2.2 del
Código de Modelado Binario Eclipsante PHOEBE. 235a Reunión de la AAS, resumen # 114.05

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