10 de enero de 2007

Estudio identifica binarias jóvenes para probar modelos de formación estelar

Imagen: Lowell Obs./W. M. Keck Obs.

Resultados del más grande estudio detallado de este tipo conducidos en el Observatorio W.M. Keck, en Hawai, proveen datos para verificar teorías que describen cómo pequeñas, relativamente frías, pero numerosas estrellas tipo M, nacen y cambian a través del tiempo. Los resultados analizados por la Dra. Lisa Prato, del Observaotio Lowell, ayudarán a los científicos a comprender cómo, el tipo más común de estrellas en el Universo, se forman en nubes moleculares y cómo se desarrollan.

La Dra. Prato utilizó el telescopio Keck II en Mauna Kea para estudiar una muestra de 33 de las más jóvenes estrellas frías observables. Todos los objetivos se encuentran localizados en la región de formación estelar de Ophiuchus. Prato buscó pares de estrellas extremadamente cercanos debido a que éstos pueden ser utilizados para determinar las masas relativas de cada componente estelar. Las observaciones tomaron un total de tres años para completarse y así representar el más grande y homogéneo estudio detallado de estrellas jóvenes de baja masa. El trabajo de la Dra. Prato proveerá datos para ayudar a calibrar los modelos de las primeras etapas de la formación y evolución estelar.

"El gran producto que obtengo es un conjunto de razones de masa, que avanzan hacia la verificación de modelos de evolución", menciona la Dra. Prato. "Dada una razón de masas y una estima razonable de la masa de la estrella primaria, puedo obtener una estrella de un tipo espectral a una determinada edad y masa, y así dibujarla en diagramas teóricos. Si la estrella secundaria no se alinea con el modelo, entonces algo está mal en él".

Cuatro de los 33 objetivos, resultaron ser pares muy cercanos con separaciones similares, o incluso menores, que la unidad astronómica. Sólo un instrumento tan sensible como el NIRSPEC, adosado a un telescopio de gran abertura como el Keck II, es capaz de medir los pequeños movimientos inducidos por las compañeras birarias de estas débiles estrellas. "La Dra. Prato utiliza la misma técnica para encontrar sistemas binarios que la utilizada para hallar planetas, sólo que ella trabaja con una longitud de onda diferente y otro instrumento", dijo el Dr. Taft Armandroff, director del Observatorio W.M. Keck. "Éste es un claro ejemplo del tipo de resultados para los cuales estos grandes telescopios fueron construidos".

Los hallazgos de la Dra. Prato son consistentes con los resultados de estudios previos de estrellas más viejas y masivas. Por lo tanto, estos descubrimientos sugieren que no hay diferencias entre estos grupos en la Vía Láctea, particularmente en la región de Ophiuchus.

Además, la Dra. Prato descubrió 5 pares de estrellas dobles con separación de 14 a 140 U.A., previamente desconocidos. Uno de ellos es un sistema jerárquico de 4 estrellas. Hay alguna evidencia en estos estudios que las estrellas se forman, preferentemente, en múltiples sistemas jerárquicos. Con más observaciones de la región, la Dra. Prato sospecha que serán descubiertos más sistemas binarios e, inclusive algunos triples.

Modelos de evolución para estrellas similares al Sol son muy bien comprendidos y soportados por observaciones precisas. Sin embargo, para estrellas mucho más pequeñas que el Sol, el proceso no es tan bien comprendido. La teoría común es que las estrellas se forman en densas y polvorientas nubes moleculares, compuestas mayormente de gas hidrógeno. Una inestabilidad gravitacional en la región causa el colapso del núcleo de la nube hasta que la densidad y la presión en él son suficientes para el comienzo de la fusión nuclear.

El tamaño y la temperatura de la estrella resultante dependen las condiciones iniciales del núcleo de la nube. La forma en que las variaciones de estos parámetro físicos afectan la evolución de estas pequeñas y jóvenes estrellas está aún bajo investigaciones. Algunas de las más útiles evidencias provienen del estudio de estos sistemas dobles jóvenes que pueden ser observados con telescopios. Debido a que las más cercanas regiones de formación estelar donde estos objetos están localizados se encuentran a unos 450 años luz, y debido a que estos objetos son pequeños y fríos, resultan muy débiles. Ninguno es visible a ojo desnudo y es esencial el uso de grandes telescopios.

Más información en:
http://www.keckobservatory.org/