¿Cuál es la población de binarias espectroscópicas?

Utilizando asociaciones de estrellas jóvenes cercanas a la Tierra se puede estudiar en detalle las propiedades de estos objetos. Por ejemplo, es bien sabido que muchas estrellas no son “objetos aislados” sino que evolucionan en el espacio ligados a una compañera, es decir, son sistemas binarios, o incluso sistemas triples y más. Entre estas binarias además existe una zoología muy diversa dependiendo en gran medida de la separación física promedio entre los pares de estrellas. En particular, entre las binarias con menor distancia entre ellas se encuentran las binarias espectroscópicas. En estos sistemas, las dos componentes están tan próximas entre sí, que no pueden ser resueltas por separado. 

Estudios anteriores de poblaciones de distintas edades apuntaban a 10% como un porcentaje “universal” de binarias espectroscópicas. Es decir, en promedio, una de cada 10 estrellas que se observan en nuestra galaxia, es una binaria espectroscópica. Este resultado se había corroborado incluso observando estrellas en SACY, por sus siglas en inglés (Search for Associations Containing Young stars).

Recientemente, un equipo internacional de astrofísicos liderados por Sebastián Zúñiga-Fernández, estudiante de doctorado del Núcleo Milenio de Formación Planetaria y del Observatorio Europeo Austral, ESO, publicó un trabajo en la prestigiosa revista científica Astronomy & Astrophysics en el que estudian la fracción de binarias espectroscópicas en la misma muestra inicial de SACY, cuyas conclusiones desafían la idea de que la fracción de binarias espectroscópicas es universal y que no supera el 10%.

En la investigación también participó Amelia Bayo, directora del Núcleo Milenio de Formación Planetaria; Catalina Zamora, estudiante de magíster; Gabriel Corvalán, Licenciado en Física mención Astronomía y colaborador del NPF; y Johan Olofsson, investigador asociado del centro.

“Nuestros resultados manifiestan una fracción de binarias espectroscópicas de entre el 20 al 30% para los tres grupos más jóvenes. Estos porcentajes muestran signos de una posible multiplicidad no-universal entre estos grupos. Al analizar la dirección de las velocidades de estos tres grupos más jóvenes encontramos indicios de que provienen de un origen distinto al resto de las agrupaciones”, explica Sebastián Zúñiga-Fernández, quien también pertenece al Instituto de Física y Astronomía de la Universidad de Valparaíso. 

Estos distintos orígenes, agrega el científico, podrían explicar la diferencia en la proporción de binarias espectroscópicas, por lo que no sería entonces una característica universal entre asociaciones.

Para esta investigación, se utilizaron observaciones de archivo de la ESO para estimar la velocidad radial y la velocidad de rotación de los objetos. Además, los autores recopilaron mediciones desde la literatura. De esta forma, observando la variación de la velocidad radial y de rotación entre distintas fechas, se establecieron nuevas binarias espectroscópicas y se actualizó la base de datos SACY. 

“Este resultado abre nuevos desafíos en la comprensión de la formación y evolución de estas binarias. Aún necesitamos entender mejor su relación con el ambiente donde nacieron y pasaron sus primeros miles de años o cómo afecta el hecho de que estén acompañadas de otros objetos, es decir, que sean en realidad sistemas triples, cuádruples o más. Los estudios de multiplicidad en agrupaciones de estrellas jóvenes nos permiten averiguar sobre las condiciones en que estos sistemas se formaron y las escalas de tiempo de estos procesos mejorando así nuestra compresión de la evolución estelar”, destaca el investigador.

Zúñiga-Fernández explica que es necesario comprobar estos resultados con más observaciones espectroscópicas y hacer un seguimiento a los candidatos a binarias para confirmar estos sistemas y caracterizarlos mejor. 

“Con más datos de estos objetos podemos obtener la características de estos sistemas como por ejemplo el periodo, la excentricidad e incluso sus masas. Estos datos extras nos pueden dar valiosa información respecto a la historia de la formación de estos sistemas, a la vez de poder entender de dónde provienen estas diferencias”, finaliza.

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Crédito imagen: NASA

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