Muchas de las estrellas en el universo, por no decir la mayoría, viven con una compañera a su lado – estos son los llamados sistemas binarios. Sin embargo, hasta hace poco y por razones desconocidas, las viejas estrellas RR Lyrae parecían vivir en completa soledad. No obstante, esto podría cambiar, ya que un estudio reciente realizado por expertos del Instituto Milenio de Astrofísica (MAS), el Centro de Astrofísica CATA y de la Pontificia Universidad Católica de Chile indica que las estrellas RR Lyrae no estarían tan solas como se habría pensado hasta ahora.

A menudo, las estrellas no se encuentran aisladas, sino que en parejas. En estos llamados sistemas binarios, dos estrellas orbitan alrededor de su centro de gravedad común. Estos sistemas binarios son de gran importancia en la astrofísica, ya que gracias a análisis detallados de las propiedades orbitales se puede deducir sus propiedades con una exactitud incomparable.

No obstante, misteriosamente, una mayoría apabullante de integrantes conocidas de una familia de estrellas muy importantes, llamada las RR Lyrae por los astrónomos, han parecido vivir en completa soledad. Estas estrellas, siendo unas de las más viejas conocidas en el cosmos, contienen información valiosa sobre el origen y evolución de los sistemas estelares que las albergan, como la Vía Láctea. Aún así, la falta de estrellas RR Lyrae en sistemas binarios ha hecho muy difícil la apreciación de algunas de sus propiedades claves, por lo que para llenar este vacío se ha acudido a la teoría.

Esta aparente soledad siempre ha intrigado a los astrónomos, pero sólo hasta ahora, ya que un equipo de investigación internacional ha encontrado evidencia que estas estrellas puede que no rechacen totalmente la compañía de otras después de todo. En este reciente estudio publicado por la revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, el equipo reporta la identificación de unas 20 candidatas a estrellas binarias RR Lyrae, lo que implica un incremento de hasta un 2000% en relación a cálculos previos. Doce de esas candidatas tienen suficientes antecedentes para concluir de forma segura que sí se trata de dos estrellas.

Para el coautor de la publicación Márcio Catelan, investigador asociado del MAS, investigador CATA y astrofísico del IA de la PUC y guía de tesis de Hajdu, estos resultados tienen importantes implicancias para la astrofísica. “Éstas son estrellas sumamente viejas que han sido testigos presenciales de la formación de galaxias como la nuestra y que han sobrevivido para contarnos esa historia. Además, son fáciles de identificar, pues tienen una característica variación cíclica en su brillo, lo que las convierte en excelentes indicadores de distancia para el universo cercano. Sin embargo, mucho de lo que sabemos de ellas se basa en modelos teóricos, pero ahora podemos aprovechar la información orbital que hay en estos sistemas binarios –y vaya que hay bastantes de estos ahora– con el fin de medir directamente sus propiedades físicas, especialmente su masa, pero posiblemente también su diámetro, lo que nos abriría puertas a nuevos descubrimientos que hasta ahora parecían imposibles”, señaló Catelan.

Éste es sólo el primer paso para conseguir estas metas, no obstante, según Catelan, se necesitarán más datos, en especial observaciones de seguimiento a las candidatas binarias con técnicas sofisticadas como la espectroscopía y la astrometría. A pesar de ser un largo camino, la recompensa que espera al final de éste parece valer mucho la pena y, de seguro, las estrellas RR Lyrae nos acompañarán felices en esta travesía, con sus compañeras siempre a su lado.

Nombre del Paper: New RR Lyrae variables in binary systems, by Hajdu et al.

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, 449, L113-L117

http://adsabs.harvard.edu/abs/2015MNRAS.449L.113H

Sobre las imágenes:

Foto Principal: Mapa del cielo hacia el bulbo central de la Vía Láctea, con la ubicación de las candidatas binarias destacadas con círculos rojos. La imagen en color se basa en observaciones en el cercano infrarrojo, obtenidas en el curso del Sondeo Público de la ESO “Vistas Variables en la Vía Láctea (VVV)” (ver http://www.eso.org/public/news/eso1242/), cortesía de D. Minniti. La escala de la imagen es de aproximadamente 20,3 por 15,3 grados.

Gif 1: Brillo observado de una estrella binaria RR Lyrae (ID: OGLE-RRLYR-06498) como una función del tiempo. El cuadro de arriba muestra la magnitud (en la banda I, donde “I” representa infrarrojo) como función del Día Juliano Baricéntrico (HJD, por sus iniciales en inglés), una unidad estandarizada de tiempo comúnmente utilizada en astronomía. Los símbolos en gris indican todas las mediciones individuales disponibles, mientras que los símbolos en rojo muestran una “película” de los datos a medida que fueron recolectados en el tiempo. El cuadro de abajo muestra lo mismo que el anterior, pero con los datos “doblados” según el período de pulsación (0,589 días) medido por Hajdu y los colaboradores (es decir, se pasan 0,589 días entre las fases 0 y 1). Las variaciones de brillo más grandes, que aparecen como una distribución parecida a unos dientes de sierra, corresponden a la pulsación de la variable RR Lyrae, mientras que el “movimiento de un lado para otro” que está mapeado por puntos rojos corresponde a la señal provocada por la presencia de una compañera (el efecto de tiempo de recorrido de la luz, correspondiente a un período orbital de 2789 días).

Gif 2: Lo mismo que en la leyenda anterior, pero para la estrella con ID OGLE-RRLYR-06545. Esta estrella RR Lyrae, también con un período de pulsación de 0,589 días, tiene una curva de luz muy similar a OGLE-RRLYR-06498, pero no muestra señales del efecto de tiempo de recorrido de la luz, indicando que carece de una compañera.