sábado, 26 de marzo de 2016

La estrella gigante de Struve

Hace poco comenté que alrededor del enorme globo terráqueo que adorna el hall de entrada del edificio del Daily News, en Nueva York, hay una serie de comparaciones astronómicas. Una de ellas me dejó confundido porque no entendí la referencia. Decía que:
Si el SOL tuviera el Tamaño de este GLOBO y Estuviese Aquí, Entonces la ESTRELLA DE STRUVE, la MAYOR de las Estrellas conocidas, Sería Otro GLOBO, de 11 kilómetros de Diámetro, Situado a 74 Millones de kilómetros de Aquí.

Me dejó perplejo. ¿Cuál era esta Estrella de Struve, la mayor estrella conocida? No ayudaba para nada el patronímico. ¿Se trataba del matemático Jacob Struve, de Altona? ¿O de su hijo, el famoso astrónomo Friedrich Georg Wilhelm von Struve, de Dorpat, que aparece en mi Viaje a las Estrellas? ¿O acaso del hijo de éste, el también astrónomo Otto Wilhelm von Struve, del Observatorio de Púlkovo? También podía ser alguno de los hijos de Otto: el astrónomo Ludwig Struve, de Cracovia, o su hermano Hermann Struve, también astrónomo pero más recordado hoy en día por la función de Struve. Claro que, para no ser menos, ambos hermanos también tuvieron hijos astrónomos. ¿Sería la Estrella de Otto Struve, hijo de Ludwig, astrónomo de Yerkes? ¿O de su primo Georg Struve, hijo de Hermann, astrónomo de Berlín? ¿O, quién sabe, de Wilfried Struve, hijo de Georg, y también astrónomo en Berlín? ¡Ay, la familia Struve!

En todo caso, la Estrella de Struve me parecía medio grande. ¿11 kilómetros? Si el globo tiene 3 metros de diámetro, entonces la estrella sería 3700 veces más grande que el Sol. Un radio de 17 unidades astronómicas. ¡Como el tamaño de la órbita de Urano!

La mayor estrella conocida hoy en día es VY Canis Majoris, que ya apareció en el blog. Su tamaño es 1420 veces mayor que el del Sol, enorme pero muchísimo menos que la Estrella de Struve. Evidentemente el descubrimiento del Prof. Struve no resistió el paso del tiempo. Su estrella no era tan grande y ha caído en el olvido.

Pero, al fin y al cabo, ¿qué Struve? ¿Y qué estrella, que lo llevó a semejante sobreestimación de tamaño? Finalmente lo descubrí gracias a Google y a esta nota publicada el 13 de enero de 1938 en el Daily Sun de Lewinston, Maine. Una pequeña ciudad cuyo lema es "El cielo es el límite". Ahí se aclaró todo. Struve era Otto Struve, el de Yerkes, uno de los más distinguidos astrónomos de mediados del siglo XX. Y la estrella, lo dice ahí mismo en el diario de manera rebuscada: "ha sido llamada Épsilon Aurigae". Evidentemente la estrella es Épsilon Aurigae y, al menos por algún tiempo, al menos por algunos, ha sido llamada "la estrella de Struve".

La cuestión es que Épsilon Aurigae es una estrella famosa: es una de las más raras del cielo. Es una estrella variable, y su rareza tal vez ha sido superada sólo por la recientemente descubierta Estrella de Tabby (sobre la cual ya contaremos algo). Épsilon Aurigae es una estrella visible a simple vista, de tercera magnitud. Durante 25 años brilla sin pausa con magnitud 3. Y entonces, cada 27.1 años exactamente, ¡la estrella pierde la mitad de su brillo! El fenómeno dura dos años, tras los cuales Épsilon recupera toda su luz.

La manera en que Épsilon Aurigae pierde y recupera su brillo es característica de un eclipse. Se conocen muchísimas estrellas que, formando parte de sistemas binarios, se eclipsan periódicamente cuando su órbita las alinea exactamente con nuestro punto de vista. De hecho, hoy en día se conocen miles de planetas que eclipsan mínimamente a sus estrellas. El eclipse de Épsilon Aurigae es misterioso, en particular, por su larga duración. En 1938 Otto Struve y Harvey Lemon publicaron un trabajo en el American Journal of Physics, escrito de manera inusualmente poética, titulado Epsilon Aurigae, un Coloso entre las estrellas. ("Swinging out of the zenith and down into the northwest as the spring comes on..." ¿por qué ya no escribimos así?). Los detalles astronómicos más técnicos están en un trabajo anterior, de noviembre del '37, de Kuiper, Struve y Strömgren. La conclusión a la que llegaban es que el objeto que eclipsa a Épsilon Aurigae era una estrella gigantesca, 3000 veces mayor que el Sol, translúcida (el espectro de la estrella principal se ve a través del eclipse) y relativamente fría (a unos 1000 K).

El modelo propuesto por Struve tenía muchos problemas físicos. En 1965 uno de sus estudiantes demostró que era insostenible, y que una explicación mucho mejor era que el objeto eclipsante fuera un disco de polvo alrededor de un objeto central, tal vez otra estrella normal y corriente. Claro, como el fenómeno ocurre cada 27 años, se tardó un tiempo hasta que sucesivas observaciones, con mejores instrumentos, permitieron ir zanjando la cuestión y ajustando los detalles.
El eclipse más reciente ocurrió hace poco, en 2009-2011, y se organizó una campaña de observación exhaustiva con todos los instrumentos en tierra y en órbita. Todavía están apareciendo resultados, pero ya la conclusión es definitiva: en órbita de la estrella principal hay una estrella azul, de 6 masas solares, envuelta en un disco de polvo grueso y tibio (550 K), de masa pequeñísima (0.07 masas terrestres), en el cual se observa una estructura interna de anillos y un flujo que parece provenir de la estrella principal. La imagen de este párrafo ilustra los extraordinarios resultados: vemos la estrella con la sombra del objeto eclipsante pasando delante. Es una imagen obtenida combinando interferométricamente cuatro telescopios infrarrojos. El origen y la estabilidad de semejante sistema sigue siendo un misterio, y será seguramente el tema de muchos modelos físicos antes del próximo eclipse en 2032.

La constelación de Auriga representa tradicionalmente a un Cochero, que lleva en sus brazos una cabra (la brillante Capella, tercera estrella más brillante del hemisferio norte) y sus cabritos, formados por Épsilon y otras dos estrellas que forman un triangulito muy fácil de reconocer junto a Capella. Desde Bariloche Auriga puede verse en esta época del año, pero apenas se levanta sobre el horizonte. Desde sitios más al norte pueden intentar observarla, justo debajo (o arriba, si estás en el hemisferio norte) de Orión.



Struve & Lemon, Epsilon Aurigae, Colossus Among Stars, Am. J. Phys. 6 123 (1938). Kuiper, Struve & Strömgren, The Interpretation of ɛ Aurigae, Astrophys. J. 86 570 (1937).

El volumen 40 del Journal of the AAVSO (2012, disponible libremente) es un número especial dedicado a los resultados de la campaña 2009-2011.

La imagen interferométrica del eclipse es de Kloppenbor & al., Infrared images of the transiting disk in ε Aurigae system, Nature 464, 870 (2010). La ilustración artística del final es de la NASA/JPL-Caltech.

Si te gustan las comparaciones astronómicas, no te pierdas el Univers-O-Matic.

Hace poco se anunció el descubrimiento de una estrella análoga a Épsilon Aurigae pero cuyo eclipse (casi total) dura 3 años y medio cada 69 años. El trabajo está aquí.

Compartir:

3 comentarios:

  1. Me llama la atención el descomunal tamaño propuesto para la estrella de Struve. Para algo así debe haber una enorme presión hacia afuera debido a la fusión de los elementos en el núcleo y, por lo tanto un núcleo muy pesado ya al final de sus días. ¿Acaso es posible siquiera una estrella de ese tamaño? ¿El límite de Chandrasekhar es válido para estrellas aún fusionando elementos en su núcleo como el Ne?

    Gracias por el artículo

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Las estrellas más grandes conocidas no son tan grandes como la propuesta por Struve. Se mantienen en equilibrio entre la radiación producida en el núcleo y el peso de las capas exteriores. El límite de Chandrasekhar se aplica a objetos compactos de materia degenerada, como enanas blancas. No a la estrella entera. Y es una cota de la masa, no del volumen. Hay otra cota que una estrella (entera) no debe superar: el límite de Eddington, que es una luminosidad máxima. Si la radiación supera a la gravedad, la estrella se desarma, literalmente "se la lleva el viento".

      Eliminar
  2. http://elcielolosastrosysumaravillla.blogspot.com.ar/Este es mi link,para los que quieran entrar . Es muy humilde,pero lo hago con amor. Un saludo, Guillermo.

    ResponderEliminar

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...