Los astrónomos han ideado un método nuevo y mejorado para medir las masas de millones de estrellas solitarias, especialmente aquellas con sistemas planetarios.
Obtener mediciones precisas de cuánto pesan las estrellas no solo juega un papel crucial en la comprensión de cómo nacen, evolucionan y mueren las estrellas, sino que también es esencial para evaluar la verdadera naturaleza de los miles de exoplanetas que ahora se sabe que orbitan la mayoría de las otras estrellas.
El método está hecho a medida para la Misión Gaia de la Agencia Espacial Europea, que está en el proceso de mapear la galaxia de la Vía Láctea en tres dimensiones, y el próximo Satélite de Estudio de Exoplanetas en Tránsito TESS de la NASA, que se lanzará el próximo año yexaminará las 200,000 estrellas más brillantes del firmamento en busca de tierras extrañas.
"Hemos desarrollado un método novedoso para 'pesar' estrellas solitarias", dijo el profesor Stevenson de Física y Astronomía Keivan Stassun, quien dirigió el desarrollo. "Primero, usamos la luz total de la estrella y su paralaje para inferir su diámetroA continuación, analizamos la forma en que parpadea la luz de la estrella, lo que nos proporciona una medida de la gravedad de su superficie. Luego combinamos los dos para obtener la masa total de la estrella ".
Stassun y sus colegas - Enrico Corsaro del INAF-Osservatorio Astrofisico di Catania en Italia, Joshua Pepper de la Universidad de Leigh y Scott Gaudi de la Universidad Estatal de Ohio - describen el método y demuestran su precisión utilizando 675 estrellas de masa conocida en un artículotitulado "Masas y radios empíricos y precisos de estrellas individuales con TESS y GAIA" aceptado para su publicación en el Revista Astronómica .
Tradicionalmente, el método más preciso para determinar la masa de estrellas distantes es medir las órbitas de los sistemas de doble estrella, llamados binarios. Las leyes de movimiento de Newton permiten a los astrónomos calcular las masas de ambas estrellas midiendo sus órbitas con una precisión considerable. Sin embargo,, menos de la mitad de los sistemas estelares en la galaxia son binarios, y los binarios constituyen solo alrededor de una quinta parte de las estrellas enanas rojas que se han convertido en lugares de caza preciados para exoplanetas, por lo que los astrónomos han ideado una variedad de otros métodos para estimar elmasas de estrellas solitarias. El método fotométrico que clasifica las estrellas por color y brillo es el más general, pero no es muy preciso. La astrosismología, que mide las fluctuaciones de luz causadas por pulsos de sonido que viajan a través del interior de una estrella, es muy precisa pero solotrabaja en varios miles de las estrellas más brillantes y cercanas.
"Nuestro método puede medir la masa de una gran cantidad de estrellas con una precisión del 10 al 25 por ciento. En la mayoría de los casos, esto es mucho más preciso de lo que es posible con otros métodos disponibles y, lo que es más importante, puede aplicarse a estrellas solitariasasí que no estamos limitados a los binarios ", dijo Stassun.
La técnica es una extensión de un enfoque que Stassun desarrolló hace cuatro años con la estudiante graduada Fabienne Bastien, quien ahora es profesora asistente en la Universidad Estatal de Pensilvania. Utilizando un software especial de visualización de datos desarrollado por un equipo neuro-diverso de astrónomos de Vanderbilt, Basteindescubrió un sutil patrón de parpadeo a la luz de las estrellas que contiene información valiosa sobre la gravedad de la superficie de una estrella.
El año pasado, Stassun y sus colaboradores desarrollaron un método empírico para determinar el diámetro de las estrellas utilizando los datos publicados del catálogo de estrellas. Implica combinar información sobre la luminosidad y la temperatura de una estrella con los datos de paralaje de Gaia Mission. El efecto de paralaje es el desplazamiento aparente deun objeto causado por un cambio en el punto de vista del observador.
"Al unir estas dos técnicas, hemos demostrado que podemos estimar la masa de estrellas catalogadas por la misión Kepler de la NASA con una precisión de aproximadamente el 25 por ciento y estimamos que proporcionará una precisión de aproximadamente el 10 por ciento para los tipos deestrellas que la misión TESS tendrá como objetivo ", dijo Stassun.
Establecer la masa de una estrella que posee un sistema planetario es un factor crítico para determinar la masa y el tamaño de los planetas que lo rodean. Un error del 100 por ciento en la estimación de la masa de una estrella, lo cual es típico usando el fotométricométodo, puede dar como resultado un error de hasta el 67 por ciento en el cálculo de la masa de sus planetas. Esto es aproximadamente equivalente a la diferencia entre un Mercurio y una Tierra. Por lo tanto, es extremadamente importante para evaluar adecuadamente la naturaleza de todos los extraterrestres.mundos que los astrónomos han comenzado a detectar en los últimos años.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Vanderbilt . Original escrito por David Salisbury. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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