… Y Proxima hace tres: ¡Alpha Centauri es realmente una estrella triple!

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A veces, en ciencias, las cosas que das por sentado son cosas que no deberías, y es solo que se han aceptado durante tanto tiempo que ya no piensas mucho en ellas.



A veces descubres que está mal (como, digamos, el tiempo es absoluto , o la luz solo actúa como una ola ), pero a veces alguien se da cuenta de que realmente fue derecho.

Eso es lo que pasó con Alpha Centauri. Resulta que el sistema estelar más cercano al Sol es una estrella triple. Hasta hace poco, todo el mundo ficticio era. Pero ahora, algunos astrónomos se han ido y mostrado eso .







Alpha Cen (como lo llamamos los que lo conocemos) es una estrella brillante que aparece en los cielos del hemisferio sur. Solo parece brillante porque está cerca; a unos 4,363 años luz de distancia. Es una estrella binaria, dos estrellas orbitando entre sí. Una de las estrellas es muy parecida al Sol (solo un 10% más masiva y aproximadamente 1,22 veces su diámetro), y la otra es una estrella ligeramente más fría con una masa de 0,94 veces la del Sol y aproximadamente 0,86 veces más ancha. Por convención, el más brillante se llama Alpha Cen A y el otro Alpha Cen B.

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Proxima Centauri es una enana roja muy tenue, de solo 0,122 veces la masa del Sol, con un diámetro de solo 0,15 del Sol también. Es tan tenue que solo se descubrió en 1915, a unos dos grados (cuatro veces el ancho de la Luna llena) de Alpha Cen en el cielo. Utilizando paralaje —Un método para medir físicamente la distancia a las estrellas cercanas— se ha encontrado que su distancia es de 4,24 años luz. Eso está bastante cerca de la distancia de Alpha Cen. No solo eso, sino usar el cambio Doppler en el espectro , se pueden determinar las velocidades de las estrellas hacia o desde el Sol, y tanto Alpha Cen como Proxima se dirigen hacia nosotros aproximadamente a las mismas velocidades (22.345 y 22.393 kilómetros por segundo)*.

Esta es una fuerte evidencia de que los tres son parte del mismo sistema ... pero es circunstancial evidencia. Podría ser una coincidencia. La única forma de saberlo con certeza es averiguar si Proxima realmente está orbitando Alpha Cen. El problema es que, si lo hace, ese movimiento es sllllooooowwwww. Está tan lejos del binario que se necesitarían cientos de miles de años para orbitarlos una vez. ¿Cómo mides eso?

Resulta que no es necesario. Lo que realmente queremos saber es si Proxima se mueve en relación con Alpha Cen más lento que la velocidad de escape, la velocidad que tienes que moverte para poder escapar de un cuerpo con gravedad. Si se mueve más lento que ese límite, entonces está vinculado al binario, un verdadero miembro del sistema. La velocidad de escape cambia con la distancia (porque la gravedad se debilita con la distancia), por lo que también debe saber cuánto espacio separa a Proxima y Alpha Cen. Luego calcula la velocidad de escape en la posición de Proxima, hace los cálculos y listo.





Alpha y Proxima CentauriAcercarse

Alpha y Proxima Centauri vistos desde la Tierra. Alfa está sobreexpuesta (las dos estrellas individuales también se mezclan) y aparece azul en lugar de amarillenta debido a la forma en que se procesó la imagen. ¡Fíjate cuán débil y lejos está Próxima de ellos! Crédito: Digitized Sky Survey 2 /Davide De Martin/Mahdi Zamani

Pero no es tan fácil. Proxima es débil y difícil de estudiar, y hay muchos otros efectos que debes compensar. Por ejemplo, en una estrella, el gas caliente del interior sube hasta que llega a la superficie, se enfría y luego vuelve a descender. Ese gas se eleva en grandes burbujas y se hunde alrededor de los bordes de la burbuja, por lo que la mayor parte del área de la superficie de la estrella es en realidad gas ascendente. Eso significa que se dirige hacia ti, lo que significa que también está desplazado por Doppler. Para Alpha Cen A, ese cambio es de unos 300 metros por segundo, una cantidad significativa.

Otro efecto es el corrimiento al rojo gravitacional; a medida que la luz de una estrella se mueve hacia afuera desde la superficie, pierde energía debido a la gravedad de la estrella. ¡Ese efecto también produce un efecto similar al Doppler, equivalente a 600 o más metros por segundo! Eso también debe tenerse en cuenta.

La órbita de Proxima

La órbita de Proxima Centauri vista desde la Tierra. Las marcas de verificación son intervalos de 40.000 años (!) Y la separación actual es de aproximadamente 2 billones de kilómetros. Crédito: Kervella y Thévenin

Al final, descubrieron que, si Próxima se movía más rápido que 545 m / s en relación con Alpha Cen, entonces estaría libre, un intruso, y si fuera menos, sería el tercer miembro del sistema.

Lo que encontraron fue que Proxima se mueve a 293 m / s (con una incertidumbre de unos 40 m / s). También encuentran que la probabilidad de que esto suceda por coincidencia es solo de 1 en 500,000,000, por lo que creo que es una apuesta bastante segura.

¡Alpha Cen es un triple! Consiste en Alpha Cen A, Alpha Cen B y Proxima Cen. ¡El sistema estelar más cercano a nosotros es un trinario! Frio.

Con todos estos datos en la mano, podrían hacer aún más. También podrían calcular la órbita de Proxima. Descubrieron que tiene un diámetro orbital de 2,7 billones de kilómetros, ¡un cuarto de año luz de diámetro! - y se necesitan 590.000 años para hacer una sola órbita. La órbita es elíptica y lo más cercano que se acerca Proxima a Alpha Cen (el punto de su órbita llamado periastrón) es de unos 800 mil millones de kilómetros, y alcanza hasta 1,9 billones de kilómetros en apastrón cuando está más distante. Está casi en apoastron ahora.

Eso es asombroso. Neptuno se encuentra a 4.500 millones de kilómetros del Sol, como máximo. El sistema Alpha Cen es mucho, mucho más grande que nuestro sistema solar.

Pero hay una nota al margen interesante en esto. Proxima tiene un planeta del tamaño de la Tierra orbitando , descubierto en 2016. Orbita la estrella muy de cerca, a unos 7 millones de kilómetros de ella (durante un tiempo se pensaba que Alpha Cen A tenía un avión t también, pero resultó que la conclusión era incorrecta). ¡Es importante saber que Proxima es parte del sistema Alpha Cen! Si asumimos que las tres estrellas se formaron juntas a partir de la misma nube de gas y polvo, entonces tienen la misma edad y la misma composición (así, por ejemplo, la proporción de hidrógeno a hierro es la misma en las tres). Alpha Cen es más brillante y más fácil de observar, por lo que cuanto más averiguamos sobre él, más sabemos acerca de Proxima y, por lo tanto, también podemos inferir sobre el planeta. Eso es bastante útil.

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Es gracioso para mí que todavía queden grandes misterios por destejer acerca de la estrella más cercana al Sol. Pero es muy satisfactorio poder trazar una línea roja a través de uno de ellos.

Consejo del echelleograma para Astrobitas .

* ¡No se preocupe, no se dirigen directamente hacia nosotros! Esa velocidad hacia nosotros se llama velocidad radial, pero también hay un movimiento lateral, llamado velocidad tangencial. Juntos, forman la velocidad espacial real de las estrellas. Resulta que son solo aproximadamente yendo en nuestra dirección, y se están deslizando junto a nosotros al mismo tiempo (como pararse al costado de una carretera mientras pasa un automóvil; al principio parece que se dirige hacia usted, pero luego, a medida que se acerca, puede ver que no es y te extrañaré). Alpha Cen estará más cerca de nosotros en unos 27.000 años, cuando estará a 3,25 años luz de distancia; después de eso, la distancia comenzará a aumentar a medida que se aleja.