Hallada explicación al extraño comportamiento de la Estrella Polar

VALÈNCIA (EP). Astrofísicos aportan una explicación al extraño comportamiento para ser un sistema binario de Polaris, la Estrella Polar de nuestro tiempo, que ocupa en el cielo el lugar más cercano a la eje de rotación de la Tierra.

Polaris sirve como punto de referencia en el cielo para los viajeros sin brújula. También es la cefeida más cercana de la Tierra, un tipo de estrella que pulsa regularmente en diámetro y brillo. Y Polaris es parte de un sistema binario; Tiene una hermana más tenue, conocida como Polaris B, que podemos ver rodeándola desde la Tierra.

Los astrofísicos tienen algunas formas de calcular la masa, la edad y la distancia de una estrella como Polaris. Un método es un modelo de evolución estelar, dijo el coautor del nuevo estudio, publicado en arXiv, Hilding R. Neilson, astrofísico de la Universidad de Toronto.

Los investigadores pueden estudiar el brillo, el color y la frecuencia de las pulsaciones de la estrella y utilizar esos datos para descubrir lo grande y brillante que es y en qué etapa de la vida se encuentra. Una vez que se resuelvan esos detalles, Neilson dijo a Live Science que no es difícil averiguar lo lejos que está la estrella; es matemática bastante simple una vez que sabes lo brillante que realmente es la estrella y lo oscura que se ve desde la Tierra.

Estos modelos son especialmente precisos para las cefeidas, porque su velocidad de pulso está directamente relacionada con su luminosidad o brillo. Eso facilita el cálculo de la distancia a cualquiera de estas estrellas. Los astrónomos están tan seguros de entender esa relación que las cefeidas se han convertido en herramientas críticas para medir distancias en todo el universo.

Pero hay otras formas de estudiar Polaris, y esos métodos no están de acuerdo con los modelos de evolución estelar.

"La Estrella Polar es lo que llamamos un binario astrométrico", dijo Neilson, "lo que significa que realmente puedes ver a su compañera dando vueltas alrededor, como un círculo alrededor de la Estrella Polar. Y eso lleva unos 26 años".

Los investigadores aún no han realizado observaciones detalladas de un circuito completo por parte de Polaris B. Pero han visto suficiente de la estrella compañera en los últimos años para tener una imagen bastante detallada de cómo se ve la órbita. Con esa información, puede aplicar las leyes de gravedad de Newton para medir las masas de las dos estrellas, dijo Neilson.

Esa información, combinada con las nuevas mediciones de "paralaje" del telescopio espacial Hubble, otra forma de calcular la distancia a la estrella, conducen a números muy precisos sobre la masa y la distancia de Polaris. Esas mediciones dicen que es aproximadamente 3,45 veces la masa del sol, con un margen arriba o abajo de 0,75 masas solares.

Eso es mucho menos que la masa que obtienes de los modelos de evolución estelar, que sugieren un valor de aproximadamente siete veces la masa del sol.

Este sistema estelar es extraño en otros aspectos, según los investigadores. Los cálculos de la edad de Polaris B sugieren que la estrella es mucho más vieja que su hermana mayor, lo cual es inusual en un sistema binario. Por lo general, las dos estrellas tienen aproximadamente la misma edad.

Neilson, junto con Haley Blinn, un estudiante universitario e investigador de la Universidad de Toronto, generó un gran conjunto de modelos de la Estrella Polar para ver si podrían conciliar todos los datos conocidos sobre el sistema. No lo consiguieron.

Posible colisión binaria

Una posibilidad es que al menos una de las mediciones aquí sea incorrecta, escribieron los investigadores. La Estrella Polar es especialmente difícil de estudiar, dijo Neilson. Ubicada sobre el Polo Norte de la Tierra, está fuera del campo de visión de la mayoría de los telescopios. Y los telescopios que tienen el equipo necesario para medir con precisión las propiedades de la estrella generalmente están diseñados para estudiar estrellas mucho más débiles y más distantes. La Estrella Polar es demasiado brillante para esos instrumentos; de hecho, es cegadora.

Pero los investigadores de datos parecen confiables, y no hay una razón obvia para dudar de esa información, dijo Neilson.

Esos hallazgos llevaron a Neilson y Blinn a otra explicación más extraña: tal vez la estrella principal del sistema fue una vez dos estrellas y se estrellaron entre sí hace varios millones de años. Tal colisión binaria, dijo Neilson, puede rejuvenecer las estrellas, extraer material adicional y hacer que las estrellas parezcan que simplemente "pasaron por la fuente de la juventud".

Las estrellas que resultan de colisiones binarias no se ajustan perfectamente a los modelos de evolución estelar, y tal evento podría explicar la discrepancia encontrada con la Estrella Polar.

"Este sería un escenario poco probable, pero no imposible", escribieron los investigadores. Hasta ahora, ninguna de las soluciones es totalmente satisfactoria.

"Es difícil sacar conclusiones significativas más allá del hecho de que la Estrella Polar sigue siendo un misterio perdurable, y cuanto más medimos, menos parecemos entender", escribieron Neilson y Blinn.