¿Cómo pesan los astrónomos una estrella a billones de kilómetros de distancia y demasiado grande para caber en una báscula de baño? En la mayoría de los casos no pueden, a pesar de que pueden obtener una buena estimación utilizando modelos de ordenador de la estructura estelar.
El nuevo trabajo del astrofísico David Kipping dice que en casos especiales, puede llegar a pesarse una estrella directamente. Si la estrella tiene un planeta y ese planeta tiene una luna, y ambos se cruzan en frente de su estrella, entonces podemos medir sus tamaños y órbitas y aprender acerca de la estrella.
“A menudo me preguntan cómo los astrónomos pesamos estrellas. Acabamos de agregar una nueva técnica a nuestra caja de herramientas para tal fin”, dijo Kipping, becario predoctoral del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica.
Los astrónomos han encontrado más de 90 planetas que se cruzan en frente, o transitan sus estrellas. Al medir la cantidad de luz estelar que este hecho bloquea, se puede calcular el tamaño del planeta en relación con la estrella. Pero no podemos saber exactamente lo grande es el planeta es a menos que conozcamos el tamaño real de la estrella. Los modelos informáticos dan una estimación muy buena, pero en ciencia, las mediciones directas son mejores.
Kipping se dio cuenta de que si un planeta en tránsito tiene una luna lo suficientemente grande como para que podamos verla (también por el bloqueo de luz de la estrella), el sistema planeta-luna-estrella podría ser medido de una manera que nos permitiera calcular exactamente lo grande y masivos que los tres cuerpos son .
“Básicamente, podemos medir las órbitas de los planetas alrededor de la estrella y la luna alrededor del planeta. A continuación, gracias a las Leyes de Kepler de movimiento, es posible calcular la masa de la estrella”, explicó Kipping.
El proceso no es fácil y requiere varios pasos. Al medir cómo se atenúa la luz de la estrella cuando el planeta y la Luna cruzan frente a ella, los astrónomos obtienen tres números clave: 1) los períodos orbitales de la luna y el planeta, 2) el tamaño de sus órbitas con respecto a la estrella, y 3) el tamaño del planeta y su Luna en relación con la estrella.
Al conectar los números con la Tercera Ley de Kepler se obtiene la densidad de la estrella y el planeta. Dado que la densidad es la masa dividida por el volumen. Por último, los científicos miden la oscilación de la estrella debido a la atracción gravitatoria del planeta, conocido como velocidad radial. Con la combinación de la velocidad medida con las masas relativas, se puede calcular la masa de las estrellas directamente.
“Si no hay luna, todo este ejercicio sería imposible”, declaró Kipping. “Y si no la hay, significa que no podemos calcular la densidad del planeta, por lo que todo el proceso se detiene.”
Sin embargo, Kipping no ha puesto su método en práctica todavía, ya que no se ha descubierto un planeta extrasolar con luna todavía. Pero el telescopio espacial Kepler de la NASA descubre varios de esos sistemas casi diaramente.
“Cuando lo encontremos, estaremos listos para pesarlo”, dijo Kipping.
Esta investigación se publicará en Monthly Notices de la Real Sociedad Astronómica. Con sede en Cambridge, Massachusetts, el Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica (CfA) es una colaboración conjunta entre el Observatorio Astrofísico Smithsoniano y el Observatorio del Harvard College. Los científicos de CfA, organizados en seis divisiones de investigación, estudian el origen, evolución y destino del universo.
Autor: David A. Aguilar y Christine Pulliam
Enlace original: How to weigh a star using a moon
Puzzle Bobble
Karate Blazers
Puzzle De Bloques
Magical Cat Adventure