El Bestiario Celeste (01) El sistema estelar de alfa Centauri

Es muy interesante el sistema de Alfa Centauri, el mas cercano al sol. Comparto con los amantes de la astronomia, lo que estuve investigando de este fascinante trio estelar.

Alfa  Centauri A es una estrella amarillenta de diametro un 10% mas grande que el solar. Su masa es un 23% mayor, y es un 50% mas luminosa que nuestra estrella. Alfa B tiene un tinte mas rojizo que su primaria, ya que es de color amarillo-naranja. Es un  13% mas chica que el sol, ademas de ser un 9% menos masiva, y dar solamente un 45% de su luz.  La orbita que ambas siguen es muy excéntrica (0.52), por lo cual según la fase que esten transitando en su ciclo de 80 años alrededor del centro de masas, la separacion varia entre 11.2 y 35 unidades astronomicas (y astrometrica u observacionalmente, entre 2 y 22 segundos de arco (PA 224* en 2000). Justamente en 2016 alcanzaran su separacion minima (perihelio).  Como decia Ester en su interesante comentario, en 1995 (y confirmado en 2012)  se descubrio que este astro tiene un planeta que lo orbita, que seria de tamaño, masa y tipo terrestres. El año de este planeta dura tan solo 3.2 dias de los nuestros, ya que orbita a solamente 6 millones de km de su sol, con lo cual la temperatura media del planeta es de unos letales 1200*C. Desde su superficie calcinada, su estrella madre se veria luminosa como 20 soles como el nuestro.

La duplicidad del par central se descubrio recien en 1689.

Alfa C

(tambien llamada Proxima Centauri, Gliese 551 o V645 Centauri, por su variabilidad)  es una enana roja con un diametro apenas un 14% del solar. Su masa es un 12% de la solar (es decir, es una estrella que tiene una vez y media el diametro de Jupiter, aunque tiene 88 veces su masa), y su luminosidad es tan solo 7 diez milesimos de la solar (0.0007X). Cada tanto produce destellos de luz y radiacion muy violentos, frecuentes aunque impredecibles, que harian imposible la vida en algun hipotetico planeta que la orbitara, y que hacen variar su brillo de magnitud aparente  11 a 11.6 de forma erratica (irregular). Esta extraña estrella esta muy alejada del par central, aunque se sabe que pertenece al sistema porque comparte el movimiento propio. Visualmente separada angularmente del duo AB por unos 2.2 grados (= 14400 segundos de arco o 4 veces la luna llena) esta distancia representa entre 10000 y 15000 unidades astronomicas, es decir entre 250 y 325 veces la distancia del sol a Pluton, algo asi como un cuarto de año luz. A la enana roja le toma entre 700.000 y algo mas de un millon de arco circunvalar el par central. Esta estrella tiene un ritmo de gasto de su reserva de hidrogeno tan lenta, que seguira brillando con su luz sepulcral por al menos otros 40.000 millones de años, es decir unos 35.000 millones de años después de que el sol ya se haya transformado en una enana blanca. Fue descubierta por el astronomo escoces Robert Innes en 1915.

Aunque hoy Proxima es la estrella mas cercana al Sol, en unos 9000 años cedera el podio a la Estrella de Barnard, que hoy tiene magnitud aparente 9.6 y se encuentra a unos 6 años luz de la Tierra, en Ophiuchus.

Desde el duo central, en cambio, Proxima se veria a simple vista con dificultad, pues seria una oscura estrella de color rojo anaranjado y magnitud 5, que podria confundirse con cualquier luminaria ignota de aquel cielo.

Un planeta que orbitara la estrella principal desde una distancia en donde pudiera existir la vida (su zona habitable, en este caso a unas 1.25 unidades astronomicas), tendria un año que duraria 490 dias en lugar de los 365 del nuestro. En su cielo, ademas de una estrella que luciria similar en todo como para nosotros el sol, habria otra que durante su ciclo de 80 años pasaria de tener magnitud -20.6 (algo asi como 1700 lunas llenas) en su perihelio, a brillar con magnitud -18 (solamente unas 100 lunas llenas) en su punto mas alejado a la estrella primaria (afelio).

Lo mismo ocurriria, en el caso opuesto, para un planeta orbitando B, como el descubierto en 1995, con la notable diferencia de que la estrella mas grande oscilaria entre magnitud -22.1 en el perihelio (unas 6700 lunas llenas) y -19.4 (como unas 830 lunas llenas) en el afelio.  En este remarcable sistema estelar central, solo durante un escaso numero de años podrian disfrutarse noches oscuras como las nuestras (probablemente menos del 5% de los 80 años que dura una revolucion en torno al centro de masas comun del par). Los largos restantes años se repartirian entre un dia normal, con un sol como el nuestro brillando en el cielo, y el otro astro oculto, una jornada sumamente luminosa, con los dos centellantes astros surcando ambos por el cielo al mismo tiempo, y finalmente un constante atardecer con el astro menos brillante todavía presente en el cielo, en tanto el otro se ha oculto para ese hemisferio planetario. Seria algo parecido al curioso "sol de medianoche" de las regiones polares de nuestro planeta. Obviamente muy desalentador para un observador astronomico que viviera en aquellos mundos.

Este fascinante sistema estelar se encontrara en su punto mas cercano al Sol en unos 28000 años, en que estara a poco mas de 3 años-luz de nosotros. Alcanzara magnitud -0.6 (casi como Canopus), y lo encontraremos ya en la constelación de Hydra, aunque cerca del angulo noroeste de Centaurus.

alfa Centauri A+B en contexto

 
            Proxima con un hipotetico planeta

Me encanta conocer todo lo concerniente al cielo nocturno. Por eso dejo informacion sobre dos estrellas muy interesantes, iniciando una seccion que he dado en llamar el Bestiario Celeste, comenzada dos semanas atras con descripciones del sistema de alfa Centauri. Espero les guste. Queda tambien pendiente el tema prometido de las Fichas Lunares, mas exigente en tiempos de observacion y traduccion, y que pronto retomaré al terminar el Listado Maestro que estoy compilando desde hace ya unos 7 años. En este caso las "bestias" son dos astros analogos del sol en muchos aspectos tanto fisicos como de potencial habitabilidad, uno con un par de enanas marrones orbitando a inmensa distancia del astro central, y el otro con un cinturon de Kuiper gargantuásico casi 1000 veces mayor que el nuestro, un planeta confirmado y otro pendiente de confirmacion.

La constelación de Indus aparece mencionada por primera vez en el atlas de Bayer de 1603. En ella hay una estrella muy particular, de quinta magnitud, la mas oriental de las visibles a simple vista.  Este astro es en realidad de una luminosidad tan debil (un 20% de la solar) que solo es visible por estar tan cerca (unos 12 años luz) de nosotros.

Es una estrella de tipo espectral K4.5V, es decir una enana amarillo-anaranjada, con una masa, diámetro y luminosidad equivalentes respectivamente al  0.75%, 0.79% y 0.16% de los parámetros solares. En muchos aspectos, aquel sistema, cuya edad se estima en unos 1400 millones de años, se parece a lo que debió haber sido el sistema solar cuatro eones atrás, en su ya lejana infancia.

Tan interesante es este astro, que cuando astronomos de la Universidad de Cornell (Estados Unidos) crearon el proyecto Ozma/ SETI alla por  el año 1960, esa estrella era uno de los objetivos prioritarios elegidos para buscar señales de vida extrasolares, que nunca se detectaron. Es un astro que se traslada en el cielo con un movimiento propio muy veloz, el tercero mas rapido conocido, que  para el año 2640 de nuestra era, habra desplazado a la estrella dentro de la constelación de Tucana.

Desde epsilon Indi, el sol puede verse como una estrella de segunda magnitud brillando en  la Osa  Mayor.

En 2003 las cosas se pusieron mas interesantes, al descubrirse que esta estrella tenia un lejano y oscuro par de satelites, de esos misteriosos hibridos entre planetas y estrellas que se conocen hoy en dia como enanas marrones. Es un sistema tipo A-BC, es decir que las enanas estan muchisimo mas proximas entre si, que con respecto del astro central. En este caso, la distancia entre las enanas marrones es de menos de 3 unidades astronomicas, girando en torno al centro de gravedad comun en unos 16 años. La distancia entre ambas y la estrella central (epsilon Indi A) es, en cambio, de al menos 1460 unidades astronomicas (unas 37 veces la distancia entre el sol y Pluton), y el duo de enanas marrones requiere no menos de 63000 años terrestres para completar el suyo.

El mas masivo de estos extraños objetos,  invisibles opticamente, tiene el tamaño del planeta Júpiter, aunque es 47 veces mas pesado, y brilla con una luz mortecina cincuenta mil veces mas debil que la solar, debido a que la temperatura en su superficie solo es de unos 1280 grados kelvin. Su compañero es ligeramente mayor, aunque su masa equivale a 28 planetas como Júpiter, y es cuatro veces menos luminoso porque su temperatura superficial es de apenas unos 850 grados absolutos. Si pudieramos ver este par fantasmal, lo encontrariamos a unos 6 segundos de arco de la estrella primaria. Desde estos cuerpos celestes que permanecen en un invierno eterno y absoluto, la estrella central se veria probablemente como Jupiter para nosotros, aunque con una tonalidad marcadamente mas anaranjada. Desde la estrella primaria, en cambio, el duo periferico brillaria indetectable a simple vista, con un fulgor intensamente rojizo, muy debil y disímil, siendo el de la mas brillante cuatro veces mayor.   Este fascinante sistema estelar, todavía lleno de misterios, se acerca a nosotros a 40 kps.

El Sol como se veria desde el sistema de epsilon Indi

epsilon Indi A y una de las enanas marrones

 

El otro ejemplar de este bestiario celeste es epsilon Eridani, tambien conocida como 18 Eridani o Gliese 144. Es una enana visible a simple vista (magnitud 3.7),  tipo espectral K2V, y color naranja amarillento (B-V = 0.88). Es algo mas pequeña (90%), menos masiva (83%) y luminosa (34%) , y tambien mas fria que el Sol (5080*K), siendo ademas 
su metalicidad apenas un 80% del valor de nuestro astro central.

Esta estrella, distante unos 10.5 años luz de nosotros y mucho mas joven que el Sol (800 millones de años), es remarcable por varias razones. La primera de ellas es que es un analogo solar, es decir una estrella bastante parecida al sol en sus potencialidades de habitabilidad, por lo que esta siendo activamente estudiada (al igual que la anterior) en los proyectos llamados TPF (Terrestrial Planet Finder, o buscador de planetas de tipo terrestre) y Habstar (estrellas de entorno habitable). Este sistema fue uno de los primeros que se estudiaron en radioastronomía para detectar señales inteligentes, alla por 1960, aunque por aquel entonces, con resultados inconcluyentes.

Otra razon,  conocida desde 1998,  es que la estrella esta circundada por un denso disco de polvo, piedras y cometas, similar a nuestro Cinturón de Kuiper,  pero entre 120 y 1000 veces mas rico en materia, y que se extiende mas alla de las 35 unidades astronomicas, con una inclinación de unos 30 grados. El espacio interior del sistema esta limpio de polvo, lo que permite presuponer la existencia de planetas, hoy confirmada.

El primer planeta descubierto y confirmado tiene una masa 1.55 veces mayor que la joviana, y circunda su estrella en una orbita muy excéntrica, que oscila entre  1.1 unidades astronomicas en su perihelio, y 5.8  en su punto mas distante, que recorre en casi 7 años. En 2010 se produjo su ultimo afelio. Fue una oportunidad optima para ajustar y precisar aun mas los parametros orbitales, aun cuando la luminosidad aparente del planeta es unos 20 millones de veces mas debil que la de su estrella madre.     

Se ha detectado, y esta aun pendiente de confirmacion, la existencia de otro planeta joviano orbitando al menos a 13 unidades astronomicas del astro central.  El sistema se aleja de nosotros a unos 17 kps.

comparacion de tamaños y aspectos entre epsilon Eridani y el Sol

 

 Mucho de lo expuesto sobre estas estrellas lo he recabado de textos del Dr. James Kaler, profesor emérito de la Universidad de Illinois, de quien poseo 2 libros preciosos, desgraciadamente no traducidos al español:  -Extreme Stars (2001)    -The Hundred Greatest Stars (2009).  En este caso “Greatest”no es necesariamente dimensional (tamaño, masa),  sino referido a cualquier rasgo estelar en el que esas estrellas destacan, como ser las estrellas mas grandes, las mas frias, las mas calientes, las mas pequeñas, las mas rapidas, las mas viejas, las mas…etc…  Igualmente excelentes son sus trabajos –Stars and their Spectra (las estrellas y sus tipos espectrales) – The ever changing sky (el cielo siempre cambiante)., etc.  El Dr. Kaler tiene ademas una pagina (en ingles) dedicada a comentar sobre estrellas muy interesantes, que ya cuenta con mas de 4 millones de visitantes:  (http://stars.astro.illinois.edu/sow/sowlist.html)