Mire hacia el cielo en una noche despejada y verá muchas estrellas. A veces parecen casi a su alcance o al menos un corto viaje en cohete. Pero la estrella más cercana a la Tierra, sin contar nuestro sol, esa más de cuatro años luz de distancia, a una distancia de 25 billones de millas.
Hay más de 100 mil millones de estrellas en nuestra galaxia, la Vía Láctea, y, aunque hemos aprendido mucho sobre ellas, hay relativamente pocas cuyo tamaño se ha medido directamente porque están muy lejos. El tamaño de una estrella es una pieza clave deinformación que desbloquea muchos otros misterios al respecto. Se han utilizado varios métodos para medir el tamaño de las estrellas, pero cada uno tiene sus limitaciones.
Pero ahora un equipo internacional, que incluye investigadores de la Universidad de Delaware, ha descubierto una nueva forma de determinar el tamaño de las estrellas. Su método se basa en las capacidades únicas del Sistema de matriz de telescopio de imágenes de radiación muy enérgico VERITAS en el FredObservatorio Lawrence Whipple en Arizona, y asteroides que pasan justo en el lugar y momento correctos.
Usando la técnica, una colaboración de 23 universidades e institutos de investigación, liderados por Tarek Hassan de Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY y Michael Daniel del Observatorio Astrofísico Smithsoniano, ha revelado los diámetros de una estrella gigante a 2,674 años luz de distancia,y una estrella similar al sol a una distancia de 700 años luz, la estrella más pequeña medida en el cielo nocturno hasta la fecha. La investigación se informó el lunes 15 de abril en la revista Astronomía de la naturaleza .
dimensionando una estrella
"Conocer el tamaño de una estrella es de importancia general", dijo Jamie Holder, profesor asociado en el Departamento de Física y Astronomía de la UD y coautor del estudio. "Qué tan grande y qué tan caliente es una estrella te dice cómo funciona".nació, cuánto tiempo brillará y cómo finalmente morirá "
Sin embargo, casi cualquier estrella en el cielo está demasiado lejos para ser medido con precisión incluso por los mejores telescopios ópticos.
"Simplemente no puede resolver la imagen puntiaguda de una estrella", dijo Holder. "Se verá borrosa a través de su telescopio".
Para superar esta limitación, los científicos usan un fenómeno óptico llamado difracción para medir el diámetro de una estrella. Cuando un objeto pasa frente a una estrella, un evento llamado "ocultación", la sombra y el patrón circundante de ondas de luz pueden usarse paracalcular el tamaño de la estrella
En este estudio piloto, el objeto que pasaba frente a la estrella era un asteroide, un poco de escombros espaciales probablemente de cuando se formaron los planetas hace unos 4.600 millones de años.
Los asteroides viajan a una velocidad promedio de 15 millas por segundo, lo que se suma al desafío del equipo. Normalmente, los telescopios VERITAS observan la leve mancha azulada que producen las partículas cósmicas de alta energía y los rayos gamma cuando corren a través de la atmósfera de la Tierra.los telescopios no producen las mejores imágenes ópticas, son extremadamente sensibles a las variaciones rápidas de luz, incluida la luz de las estrellas, gracias a su enorme superficie espejada, segmentada en hexágonos como un ojo de mosca. Holder participó en la construcción y puesta en servicio de los telescopios en2006, y todos los módulos de sensores de luz para los cuatro telescopios se ensamblaron en UD.
estudiante de doctorado de la UD hace observaciones pioneras
Utilizando los cuatro telescopios VERITAS grandes el 22 de febrero de 2018, el equipo pudo detectar claramente el patrón de difracción de la estrella TYC 5517-227-1 a medida que pasaba el asteroide Imprinetta de 60 kilómetros 37 millas. Tyler, estudiante de doctorado de la UD.Williamson estaba allí para la observación.
"Era la primera vez que realizamos este tipo de medición, así que nos aseguramos de darnos suficiente tiempo para prepararnos y seguir el procedimiento exactamente", dijo Williamson, quien fue uno de los tres científicos en el turno esa noche."La ocultación en sí misma toma solo unos pocos segundos, pero apuntamos el telescopio a la estrella durante aproximadamente 15 minutos para obtener una estimación de cómo se ve antes y después del evento. Si desea detectar una sombra, debesaber cómo se ve el objeto sin que nada lo bloquee "
Por lo general, cuando la tripulación toma datos, una computadora les da una vista en tiempo real de lo que están recolectando a medida que ingresa. Pero no había forma de que vieran que ocurría esta ocultación. Simplemente tenían que apuntar el telescopio yEspere.
"Nadie estaba seguro de que la ocultación fuera incluso visible desde nuestra ubicación en primer lugar", dijo. "La estimación más reciente que tuvimos al entrar en la noche fue que había un 50 por ciento de posibilidades de que se proyectara la sombrasobre nuestro observatorio: el asteroide es pequeño y había incertidumbres en cuanto a tamaño y trayectoria, por lo que era imposible decir con certeza dónde caería la sombra ".
La tripulación tomó los datos, se los envió por correo electrónico a los investigadores principales del proyecto y los llamó una noche.
"Recuerdo haberme despertado la tarde siguiente con un correo electrónico de los PI con una buena trama que mostraba una clara detección de la sombra", dijo Williamson. "Todos estábamos muy emocionados y, como observadores, estábamos muy contentos de estaruna parte del resultado "
Los telescopios VERITAS permitieron al equipo tomar 300 instantáneas por segundo. A partir de estos datos, el perfil de brillo del patrón de difracción se pudo reconstruir con alta precisión, lo que resultó en un diámetro angular o aparente de la estrella de 0.125 miliar segundos.Con su distancia de 2,674 años luz, los científicos determinaron que el diámetro verdadero de la estrella es 11 veces mayor que el de nuestro sol, categorizándolo como una estrella gigante roja.
Según Holder, esta estrella está aproximadamente a 200 millones de veces más lejos de nosotros que el sol, pero aún está dentro de nuestra Vía Láctea, que tiene 100,000 años luz de diámetro.
Los investigadores repitieron la hazaña tres meses después, el 22 de mayo de 2018, cuando el asteroide Penélope con un diámetro de 88 kilómetros ocultó la estrella TYC 278-748-1. Las mediciones resultaron en un tamaño angular de 0.094 miliar segundos y un diámetro verdadero de2,17 veces la de nuestro sol: la estrella más pequeña jamás medida directamente.
Pero "pequeño" es relativo. "Esta estrella es una enana G, dos veces más grande que nuestro sol y unas 700 veces más lejos de nosotros que nuestra estrella más cercana", dijo Holder.
Si bien la nueva técnica ofrece una resolución diez veces mejor que el método estándar que los astrónomos han estado utilizando, basado en la ocultación lunar, y es dos veces más nítida que las mediciones de tamaño utilizando técnicas interferométricas, Holder dijo que el equipo está trabajando para perfeccionarlo aún másexactitud.
"Los asteroides pasan por la Tierra todos los días", dijo Holder. "VERITAS se está preparando para aumentar sus observaciones y extender su rango de observación, construyendo datos sobre una población completamente nueva de estrellas".
El trabajo del equipo de la UD fue apoyado por la National Science Foundation.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Delaware . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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