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Estrella binaria

Una estrella binaria es un sistema estelar compuesto de dos estrellas que orbitan mutuamente alrededor de un centro de masas común. Estudios recientes sugieren que un elevado porcentaje de las estrellas son parte de sistemas de al menos dos astros. Los sistemas múltiples, que pueden ser ternarios, cuaternarios, o inclusive de cinco o más estrellas interactuando entre sí, suelen recibir también el nombre de estrellas binarias, como es el caso de Alfa Centauri A y B y Próxima Centauri.

Imagen de la estrella binaria Sirio tomada por el Hubble. Debajo y a la izquierda de la gigantesca Sirio A, se distingue su pequeña compañera Sirio B.
Impresión artística de la evolución una estrella binaria caliente de elevada masa.

Debido a la gran cantidad de estrellas aparentemente binarias existentes en el universo, los astrónomos han necesitado desarrollar formas para distinguir las que son verdaderamente binarias de las que parecen serlo, pero que es solo una cuestión óptica. Esa situación surge cuando dos astros separados por grandes distancias y sin relación gravitatoria mutua, se ven muy cercanos desde nuestra perspectiva. También han existido ocasiones en las que estrellas de luminosidad cambiante parecieron ser binarias eclipsantes cuando en realidad no lo eran.

Si bien existen pares de estrellas orbitando tan alejadamente una de otra como para evolucionar de forma independiente, en muchas ocasiones las binarias se encuentran a distancias tan cortas que su progreso individual se ve alterado por los cambios que sufre su compañera. Esos sistemas evolucionan entonces como un todo, creando objetos que de otra forma serían imposibles.

Terminología

 
William Herschel, astrónomo alemán.

El término de estrella binaria (hipótesis realizada en 1783 por el astrónomo aficionado sordo John Goodricke) fue desarrollado por William Herschel en 1802, en su definición "Una estrella doble real- La unión de dos estrellas que son formadas juntas en un sistema gracias a las leyes de atracción". Dos estrellas juntas pueden parecer dobles estrellas. Es muy posible que las dobles estrellas se vean como sistemas binarios: las dos estrellas en realidad pueden estar separadas por grandes distancias en el espacio, pero solamente se ven en la misma dirección desde la tierra. Este tipo de falsas estrellas binarias son llamadas binarias ópticas o pares ópticos. Con la invención del telescopio, muchos de estos tipos de pares fueron encontrados. Herschel, en 1780 midió la separación y orientación de más de 700 pares de estrellas que parecían ser estrellas binarias y encontró que alrededor de 50 pares cambiaron de orientación luego de dos décadas de observación.[1][2]

Una verdadera estrella binaria es aquella que gira con una órbita junto a otra estrella. Cuando se puede distinguir por medio de telescopios que las dos estrellas son binarias, este tipo de sistemas es llamado binaria visual.[3][4]​ En otros casos el método que es usado para determinar una estrella binaria es mediante el efecto Doppler de la luz emitida y se determina que la estrella es binaria gracias a un análisis de la espectroscopia de la estrella, este tipo de estrellas son llamadas binarias espectroscópicas.

Las estrellas que son tanto binarias espectroscópicas como visuales son realmente raras, y son consideradas como una fuente esencial de información cuando son encontradas. Aquellas estrellas que son tanto binarias como visuales, usualmente se encuentran cerca de la Tierra [cita requerida]. La dificultad de encontrar estrellas que sean binarias tanto visuales como espectroscópicas radica en que las que son visuales usualmente se encuentran en órbitas muy separadas entre sí, a diferencia de las espectroscópicas, que se encuentran realmente cerca.

Los astrónomos han descubierto algunas estrellas que parecen orbitar alrededor de un espacio vacío. Binarias astrométricas, son estrellas que giran alrededor de un punto medio, pero no se puede distinguir a la compañera de la estrella principal. Este tipo de binarias se pueden distinguir mediante el cambio de órbita que sufre la estrella principal. Por lo tanto las mismas matemáticas que son usadas para saber la masa de las estrellas binarias ordinarias, pueden ser usadas para determinar la masa de la estrella faltante. La estrella compañera que no se puede ver, a veces produce muy poca luz, o puede ser un objeto que produce muy poca radiación electromagnética, como por ejemplo una estrella de neutrones.[5]​ En algunas instancias se ha demostrado que la estrella faltante es en realidad un agujero negro: un objeto con una gravedad tan poderosa que la luz se ve imposibilitada de escapar.

Clasificación de las estrellas binarias

Según su modo de detección

 
Albireo, considerada inicialmente como una binaria óptica (aparente) se ha demostrado finalmente que sí son una binaria verdadera a pesar de la gran distancia que hay entre ellas.

Las binarias pueden estar muy separadas entre sí o muy cerca. A veces tanto, que llegan a intercambiar material. Por otra parte, su posición con respecto a nosotros, distancia y orientación relativa de sus órbitas con la nuestra producen un amplio abanico de tipos de binarias, algunas de las cuales pueden pertenecer a dos o más de esas clases. Las binarias, además, son una estupenda oportunidad para obtener mediciones directas de masas y radios estelares. Ello las convierte en excelentes patrones de calibración para los modelos de clasificación estelar que se sirven de las luminosidades aparentes y espectros de emisión para deducir masas, radios y temperaturas.

Binarias visuales

Son aquellas que se pueden encontrar con los telescopios ordinarios. En este tipo de binarias ambos componentes son visibles en la imagen. Este tipo de binarias suelen estar no muy lejos de nosotros y bastante alejadas entre sí. Estas binarias, a pesar de su fácil observación, no suelen ser tan fáciles de detectar ya que sus períodos orbitales suelen ser del orden de cientos de años. Ni siquiera dos estrellas cercanas tendrían por qué ser binarias. Podrían ser dos estrellas que cruzaran sus trayectorias para no volverse a encontrar jamás. La prueba clave la dan siempre sus trayectorias respectivas. Para poder apreciar el movimiento mutuo de las binarias visuales hay que comparar las imágenes del cielo en años distintos. A veces su movimiento es tan imperceptible que se requieren placas fotográficas de décadas de diferencia. Este elevado tiempo de análisis hace, aun hoy, que este tipo de binarias sea el más complicado de detectar.

Datos deducibles: sabiendo su trayectoria y su distancia mutua se puede deducir la masa de ambos cuerpos así como sus períodos orbitales. Además, al obtener la información de ambas estrellas individualmente, se puede obtener sus espectros separados deduciendo sus características como si se tratara de astros individuales. Tipo espectral, clase de luminosidad, radio, temperatura, etc. Combinando los datos espectrales con los orbitales este tipo de estrellas dobles pueden ser útiles para calibrar mejor los sistemas de clasificación estelar.

Binarias eclipsantes

 
Esquema de estrellas binarias eclipsantes mostrando la curva de luz observada.Gossman, D. (octubre de 1989). «Light Curves and Their Secrets». Sky & Telescope: 410. . Cornell Astronomy. Archivado desde el original el 23 de junio de 2008. 

Solo se observan cuando sus órbitas están alineadas con la nuestra de tal manera que, periódicamente, una estrella pasa por delante de la otra. Ello hace que se observen disminuciones regulares en la luminosidad, la llamada por los astrónomos curva de luz. Dado que su luminosidad va cambiando en el tiempo a veces pasan desapercibidas como estrellas variables. Usualmente estas estrellas tienen un período corto ya que la única manera de detectarlas es observar la regularidad en sus variaciones de luminosidad. La órbita de la estrella binaria eclipsante puede ser determinada gracias al estudio de la curva de luz. A su vez, el tamaño relativo de las estrellas individuales puede ser determinado en términos del radio de la órbita al observar qué tan rápido varía el brillo de las estrellas en el tiempo. En las últimas décadas se ha logrado la recolección de varios cálculos acerca de estas estrellas gracias a los avances en los telescopios. Datos deducibles: se puede encontrar el período de su órbita y, por tanto, deducir su masa. Se pueden distinguir sus espectros en el momento del tránsito de una sobre otra, aunque no siempre es así ya que muchas veces el tránsito de uno de los astros no oculta completamente al otro. En cualquier caso se puede llegar a medir con bastante fiabilidad el espectro de cada estrella teniendo en cuenta qué líneas espectrales disminuyen en cada paso.

Binarias astrométricas

En este tipo de sistemas dobles sólo es visible un componente de la estrella. Se detectan que son binarias gracias al "tirón" gravitatorio ejercido por su compañera invisible. Esto produce un movimiento oscilatorio respecto al fondo de estrellas fijas que puede ser medido por técnicas de paralaje si está lo suficientemente cerca, ya que este tipo de cálculos se realiza en estrellas aproximadamente entre los 10 pársecs, a distancias mayores el ángulo de paralaje no existe o es tan pequeño, que los cálculos no se pueden realizar. Como las binarias visuales, las astrométricas requieren prolongados períodos de observación. El objeto invisible suele ser un cuerpo de muy baja o nula luminosidad como un remanente estelar, una enana roja o una enana marrón.

Si la compañera es lo suficientemente masiva como para causar un cambio de la posición de la estrella, entonces su presencia se puede deducir.[6]​ Aunque el compañero no es visible se pueden determinar las características del sistema usando las leyes de Kepler.[7]

El método para detectar estrellas binarias de este tipo, es también usado para localizar planetas extrasolares que orbitan una estrella. Aunque para que los cálculos den un resultado confiable es necesario que las medidas tomadas sean muy exactas gracias a la gran diferencia entre las masas y la gran diferencia entre las órbitas de los planetas.

Datos deducibles: resulta imposible adivinar el espectro del objeto invisible, pero sí se puede deducir su masa.

Ejemplos: Sirio A y B. Sirio A es una estrella blanca de la secuencia principal acompañada por Sirio B, una enana blanca invisible. Dada su proximidad a la Tierra, 8,6 años luz, la oscilación en la trayectoria de Sirio pudo ser detectada con los medios del siglo XIX. Durante bastante tiempo resultó un misterio por qué una estrella de 1,4 masas solares no lucía nada. Hubo que esperar a la llegada de los modelos de evolución estelar para que su existencia pudiese ser explicada.

Binarias espectroscópicas

Al igual que las astrométricas, las espectroscópicas también poseen una estrella invisible. La diferencia radica en el modo en que este tipo se logra detectar mediante el desplazamiento Doppler en el espectro del astro visible. Después de observar la estrella durante el tiempo se nota un cambio periódico en las longitudes de ondas. La explicación de este cambio de frecuencia es resultado de la órbita, las estrellas algunas veces se mueven hacia la Tierra y luego se alejan de ella. Cuando la estrella se mueve hacia la Tierra se genera un movimiento azul en el espectro. Y cuando se aleja de nosotros el espectro cambia hacia el rojo. Esta técnica de mayor precisión que la del paralaje permite la detección de las estrellas binarias de forma más rápida. A pesar de todo algunas binarias no presentan casi ningún desplazamiento radial debido a la orientación de su órbita por lo que este método resulta inútil para estas.

La órbita de la binaria espectroscópica se determina haciendo una larga serie de observaciones, de la velocidad radial de uno o los dos componentes del sistema. Las observaciones se grafican en relación con el tiempo y de la curva resultante se determina el periodo del sistema. Si la órbita es circular entonces el resultado será una curva de seno. Si la órbita es elíptica, la forma de la curva dependerá de la excentricidad del elipse y de la orientación de los ejes con referencia a la línea visual.

Binarias ópticas (falsas binarias)

Gracias a que las dos estrellas aparecen en el cielo muy cerca una de otra porque se encuentran en la misma visual. Sucede que en realidad están a distancias muy diferentes de nosotros.

Se puede distinguir una binaria óptica de una verdadera luego de observarlas por largos períodos, usualmente años. Si el movimiento de la estrella es lineal se puede asumir que las estrellas no son binarias, sino falsas binarias.

Aunque parezca mentira, ha habido errores astronómicos bastante graves por esta simple confusión.

Según la configuración del sistema

 
Ilustración artística de una estrella variable cataclísmica.

Otra forma de clasificar las estrellas binarias es mediante las distancias entre las estrellas en comparación al tamaño de cada una de estas.[8]

  • Binarias separadas son un tipo de estrellas binarias donde sus componentes se encuentran en el lóbulo de Roche, el área donde la fuerza gravitacional de la estrella es mayor que la del otro componente. Las estrellas no tienen efecto entre ellas, lo que hace que estas evolucionen separadamente. La mayor parte de las binarias pertenece a esta clase.
  • Binarias semiseparadas son estrellas donde uno de los componentes está en el lóbulo de Roche mientras que la otra no. El gas de la superficie del componente que llena el lóbulo de Roche (donador) es transferido a la otra estrella creciente. La transferencia de masa domina la evolución del sistema. En ambos casos se forma un disco de acrecimiento que envuelve a la estrella receptora. Ejemplos de este tipo son las binaria de Rayos X y la estrella binaria cataclísmica.
  • Binarias en contacto son una estrella binaria donde los dos componentes llenan su lóbulo de Roche. La parte más alta de la atmósfera estelar forma una cobertura común que rodea a las dos estrellas. Mientras la fricción de la cobertura rompe el movimiento orbital, las estrellas pueden llegar a fusionarse.

Evolución

Formación

Mientras que no es posible que las estrellas binarias se formen a través de captura por medio de la gravedad entre dos estrellas solitarias, por ser estos tipos de eventos algo muy poco frecuente y no son considerados como el proceso de formación fundamental, algunas hipótesis sostienen que estos tipos de sistemas son creados durante la formación de la estrella. La fragmentación de la nube molecular durante la formación de la protoestrella es una explicación aceptable.[9][10]

Transferencia de masa y acumulación de masa

 
Una animación que muestra un sistema binario eclipsante intercambiando masa.

Al aumentar las estrellas de tamaño durante su evolución, en algún punto pueden exceder el lóbulo de Roche, lo que significa que algo de la materia de la estrella se aventura en la región donde la gravedad de la estrella compañera es mayor que la propia. El resultado es que la materia se va a transferir de una estrella a la otra mediante un proceso conocido como desborde del lóbulo de Roche, siendo absorbida mediante un impacto directo, o mediante un disco de acrecimiento.

Estas estrellas dobles en interacción causan procesos que de otra manera serían impensables en la evolución natural de una estrella solitaria. Los modelos dinámicos parecen indicar que en sistemas dobles próximos las masas de ambas estrellas serían parecidas ya que éstas se formarían al unísono en una sola región de colapso con un núcleo doble. Este es el caso del sistema triple de Alfa Centauro pues en él se encuentran Alfa A y B que están bastante juntas y tienen masas similares mientras que Próxima, mucho menos masiva que las otras dos, se halla a gran distancia de estas ligada a su centro de masas pero sin capacidad de interacción con las dos primeras.

Separación de las estrellas

Es también posible, en las estrellas binarias que están separadas por grandes distancias, llegar a perder contacto entre sus gravedades, en algún punto de su ciclo de vida, debido a perturbaciones externas del sistema. Los componentes luego se van a mover a formar estrellas solitarias. Un encuentro cercano entre dos estrellas también puede dar como resultado la separación de ambas debido a la disputa gravitacional entre los dos objetos, siendo una de las estrellas repulsada a grandes velocidades, dando como resultado una estrella fugitiva.

Contaminación superficial con metales pesados

Las estrellas habitualmente sólo tienen en la superficie y en abundancia hidrógeno y helio ya que los elementos pesados bajan hasta el fondo dada su mayor densidad y los que se puedan fabricar en el núcleo nunca llegan a la superficie. Sin embargo, existen algunas estrellas cuyos espectros presentan líneas de absorción abundantes en metales pesados, incluso algunos materiales más pesados que el hierro. Semejante contaminación sólo puede ser una pista inequívoca de que ha sido enriquecida por el frente de onda de una supernova cercana. Muy posiblemente, esa estrella esté ligada a una estrella de neutrones o a un agujero negro remanentes de la explosión que contaminó la atmósfera de la estrella en cuestión. Gracias a eso se sabe que estrellas que tienen como compañero a un agujero negro, padecieron en su momento, los cambios de una supernova vecina.

Enanas blancas de helio

Las enanas blancas de helio, según los modelos de evolución estelar, son objetos posibles dentro del marco teórico pero se creía imposible que existieran en la actualidad (incluso hasta dentro de unos 70 000 millones de años), si tenemos en cuenta la edad del universo. El motivo es que solo las estrellas de menos de media masa solar dan esos objetos al término de sus vidas. A mayores masas las estrellas, entre las que se cuenta nuestro sol, queman el helio imposibilitando la formación de ese tipo de enanas blancas. Sabemos que la vida de las estrellas es más larga cuanto menos masivas son. Así, si tenemos en cuenta que una estrella de media masa solar vive, aproximadamente, 80 000 millones de años y que la edad del universo es de unos 13 700 millones de años queda claro que dichos objetos no podrían haberse formado aún.

Sin embargo, se han observado enanas blancas de helio en algunos sistemas binarios. Estas se producen por la interacción entre ambas estrellas. Normalmente ocurre que las estrellas no tienen exactamente la misma masa por lo que la más masiva agota antes el hidrógeno y empieza a expandir su envoltura para formar una gigante roja. El problema ocurre cuando la envoltura de hidrógeno llega a engullir a la estrella vecina. Su presencia crea una inestabilidad en la envoltura de la gigante desligando gravitatoriamente al gas circundante. Esto hace que la estrella masiva vaya perdiendo masa continuamente y expandiendo más su atmósfera para compensar las pérdidas. Finalmente, la atmósfera de hidrógeno al completo desaparece quedando un núcleo desnudo de helio. Si dicho núcleo no es capaz de mantener la presión suficiente para fusionar el helio, la estrella morirá prematuramente dejando como remanente a una enana blanca de helio.

Supernovas termonucleares (tipo Ia)

Un sistema binario entre dos estrellas de masa media baja puede dar lugar, con el tiempo, a uno de los fenómenos naturales más luminosos que existen, las supernovas tipo Ia. Normalmente ambas estrellas tendrán masas similares pero siempre hay una que es un poco más masiva que la otra. Esa pequeña diferencia hace que evolucione bastante antes y se convierta en enana blanca antes que su vecina. Para cuando se haya convertido en un objeto compacto la otra estrella estará ya en fase de gigante roja. Su cubierta extendida de hidrógeno y helio habrá perdido cohesión gravitatoria y, con suerte, se habrá adentrado en el lóbulo de Roche de la enana blanca. Dicho perímetro marca la zona de influencia del campo gravitatorio de una estrella y es de esperar que el de la enana blanca sea mayor que el de la gigante al ser esta última menos masiva. El proceso de acreción se irá acelerando hasta que la masa de la enana supere la masa de Chandrasekhar momento en el cual se producirá la ignición termonuclear completa de toda su masa. La explosión desintegrará a la enana y emitirá un destello lumínico de gran magnitud de orden galáctico. Su compañera si se salva de la explosión dejará de sentir los efectos gravitatorios de la desaparecida enana y saldrá disparada en la dirección en la que se movía en el momento del cataclismo.

Novas

El caso de las novas es algo parecido al de las supernovas termonucleares, solo que en este caso el material superficial se fusiona de forma explosiva antes de que la enana blanca llegue a superar el límite de Chandrasekhar. En ese caso las reacciones son las de fusión del hidrógeno prensado sobre la superficie y la propia explosión expulsa parte de ese material. Su brillo dura unos pocos días y en ningún caso llega a equipararse con el de una supernova.

Fuentes de rayos X

Las binarias de rayos X consisten en un sistema binario de una estrella y un agujero negro o estrella de neutrones que la mantiene apresada absorbiéndole parte de su material. Desde la estrella surge una protuberancia en forma de brazo que conduce a un disco de acreción en cuyo centro se halla el agujero negro. Debido a las intensas fuerzas gravitatorias de estos objetos la materia que cae en espiral es estrujada y acelerada. La fricción entre las diferentes zonas del disco que tienen velocidades diferenciales calienta al mismo hasta temperaturas que llevan a esa materia a emitir rayos X. Hay dos tipos de sistemas dobles con agujero negro. Los más comunes son los de agujero negro con estrella masiva. Los que acompañan a una estrella poco masiva son más raros porque los modelos de formación predicen casi siempre objetos cercanos de masas similares. Siempre podría tratarse de una estrella capturada pero dicho fenómeno es aún más raro, solo probable en zonas con alta densidad de estrellas como los centros de los cúmulos globulares. Un caso ejemplar de fuente de rayos X es el primer agujero negro descubierto, Cygnus X-1.

Microcuásares

Como su nombre lo indica los microcuásares se comportan como cuásares pero a una escala reducida, parte de las características comunes que tienen son, una fuerte y variable emisión, comúnmente en forma de jets, como a su vez un disco de acrecimiento, que rodea un objeto compacto que puede ser o un agujero negro, o una estrella de neutrones. En los cuásares el agujero negro es supermasivo (Millones de masas solares), en los microcuasares la masa del objeto compacto es de apenas unas pocas masas solares.

Básicamente el sistema contiene dos estrellas que serían el objeto compacto y una estrella común que va perdiendo masa en el tiempo.

Usos en la astrofísica

 
Ejemplo de una estrella binaria, donde dos cuerpos con masa similar orbitan alrededor de un centro de masa en órbitas elípticas.
 
Ejemplo de una estrella binaria, en donde dos cuerpos con una pequeña diferencia de masa orbitan alrededor de un centro de masa.

Las estrellas binarias le proveen a los astrónomos el mejor método para determinar la masa de una estrella distante. La gravedad de las estrellas hace que éstas giren alrededor de centros de masa. Dependiendo de la órbita de las estrellas en la binaria visual, o según la variación del espectro en la Binaria Espectroscópica, la masa de la estrella puede ser determinada. De esta la temperatura y el radio de la estrella pueden ser encontrados y, luego de encontrar la masa, se puede determinar la masa de otras estrellas No-Binarias.

Dado que existe una gran cantidad de estrellas en sistemas binarios, las estrellas binarias son de gran importancia para nuestro entendimiento acerca de cómo se forman las estrellas. En particular, el periodo y las masas de las binarias nos muestran la cantidad de momento angular en el sistema. Dado que esta cantidad es conservada en la física, las binarias toman una importancia mucho mayor.

En estos sistemas la estrella de mayor masa usualmente está designada como 'A', y su compañera como 'B'. Este es el caso de la secuencia principal de Sirius, donde encontramos a Sirius A, junto a una Enana Blanca Sirius B. Aun así, si las estrellas se encuentran separadas por una gran distancia, pueden ser designadas con un superíndice, como por ejemplo Zeta Reticuli1 Ret and ζ2 Ret).[11]

Descubrimientos

 
Impresión de un artista acerca de la vista (hipotética) de una luna del planeta HD 188753 Ab (Arriba a la Izquierda), El cual orbita un sistema de tres estrellas. El compañero más brillante se encuentra abajo en el horizonte.

Se cree que alrededor del 75 % de todas las estrellas se encuentran en sistemas Binarios, con un alrededor del 10 % de estas estrellas con sistemas de más de dos estrellas.[12]

Existe una relación directa entre el periodo de la órbita de una estrella binaria y la excentricidad de su órbita. En sistemas que tienen un menor periodo, a su vez tienen una baja excentricidad. Las estrellas binarias pueden ser encontradas con casi cualquier tipo concebible de separación, con pares que orbitan lo suficientemente cerca que prácticamente tienen contacto entre ellas, hasta pares que están separados por grandes distancias, por lo que la única forma posible de indicar que son binarias, es mediante el movimiento propio que se da en el espacio.

Se ha descubierto a su vez que los periodos de estos tipos de estrellas tienen una Distribución Log-normal, con una mayoría de los sistemas orbitando con periodos de 100 años. La relación demuestra que este tipo de estrellas tienen una formación muy parecida, que se da en el tiempo de la formación estelar.[13]

Planetas alrededor de estrellas binarias

La ciencia ficción ha usado planetas con sistemas binarios y terniarios en sus escenarios. En realidad algunos rangos de órbitas serían imposibles por razones dinámicas (El planeta sería expelido de la órbita relativamente rápido, siendo expulsado del sistema, o sería transferido a una órbita más interna o externa del sistema), ciertas órbitas presentan riesgos importantes para la biósfera del planeta dado que habría cambios extremos en la superficie durante diferentes lugares de la órbita. Los planetas que orbitan nada más una estrella del sistema binario se dice que tienen una órbita "Tipo-S", o aquellos que giran alrededor de dos estrellas se dice que tienen órbitas "Tipo-P".[14]

Ejemplos de estrellas múltiples

La gran distancia entre los componentes, como a su vez las diferencias de color hacen de Albireo una de las binarias visuales más fáciles de ver en el espacio. El miembro más brillante, es el tercer miembro más brillante de la constelación de Cygnus.

 
Representación artística de un planeta y su luna en un sistema con estrella binaria.

Otra binaria famosa es Sirius, la estrella más brillante en el cielo de noche, con una magnitud aparente de -1.46. Está localizada en la constelación de Canis Major. En 1844 Friedrich Bessel dedujo que Sirius era Binario. En 1862 Alvan Graham Clark descubrió el compañero (Sirius B; La estrella visible es Sirius A). En 1915, astrónomos del Observatorio Monte Wilson, determinaron que Sirius B era una enana Blanca, la primera en ser descubierta. En el 2005 usando el telescopio espacial Hubble, los astrónomos determinaron que Sirius B tenía un diámetro de 12000 km, con una masa del 98 % del Sol.[15]

Un ejemplo de una binaria eclipsante es Almaaz, en la constelación Auriga. El componente visible pertenece a la clase espectral F0, el otro componente no es visible. Otra binaria eclipsante es Beta Lyrae, el cual es una estrella binaria en contacto en la constelación de Lyra. Las dos estrellas están tan cerca, que el material de la Fotósfera de cada una es intercambiado entre estas. La forma de estas estrellas se ve afectada gracias al contacto mutuo entre ellas.[16]

Algol es la estrella ternaria más famosa, localizada en la constelación de Perseo. Dos componentes del sistema se eclipsan unos a otros, las variaciones de la intensidad de Algol fueron registradas por primera vez en 1670 por Geminiano Montanari. A la estrella se le dio el nombre de algol que significa "estrella del demonio" (del idioma árabe الغول al-ghūl), lo que se pudo haber dado por el comportamiento tan peculiar de esta estrella.

Véase también

Referencias

  1. (en inglés). Universidad de Tennessee. Archivado desde el original el 3 de febrero de 2012. 
  2. . Community College of Rhode Island. Archivado desde el original el 19 de julio de 2004. 
  3. (en inglés). Universidad de Tennessee. Archivado desde el original el 15 de mayo de 2010. 
  4. (en inglés). Universidad Case de la Reserva Occidental. Archivado desde el original el 6 de febrero de 2009. 
  5. Bock, D. . NCSA. Archivado desde el original el 26 de junio de 2007. 
  6. Asada, H.; T. Akasaka; M. Kasai (27 September 2004). Inversion formula for determining parameters of an astrometric binary. arΧiv:astro-ph/0409613. 
  7. (en inglés). Universidad de Tennessee. Archivado desde el original el 3 de diciembre de 2005. 
  8. Nguyen, Q. . Universidad del Estado de San Diego. Archivado desde el original el 23 de marzo de 2007. 
  9. Boss, A.P. (1992). «Formación de Estrellas Binarias». En (eds.) J. Sahade, G.E. McCluskey, Yoji Kondo, ed. The Realm of Interacting Binary Stars. p. 355. ISBN 0-7923-1675-4. 
  10. Tohline, J.E.; J.E. Cazes; H.S. Cohl. «The Formation of Common-Envelope, Pre-Main-Sequence Binary Stars». Louisiana State University. 
  11. . Lawrence Hall of Science at the University of California. Archivado desde el original el 7 de febrero de 2006. 
  12. , Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
  13. Hubber, D.A.; A.P. Whitworth. (PDF). School of Physics and Astronomy, Cardiff. Archivado desde el original el 14 de abril de 2008. 
  14. Elisa V. Quintana, Jack J. Lissauer (2007). «Terrestrial Planet Formation in Binary Star Systems». arXiv:0705.3444v1. 
  15. McGourty, C. Hubble finds mass of white dwarf. BBC News. 
  16. Robinson, C.R.; S.L. Baliunas; B.W. Bopp; R.C. Dempsey (1984). «Un análisis de observaciones fotometricas y espectroscópicas de la enigmática Estrella Binaria Eclipsante Beta Lyrae». Bulletin of the American Astronomical Society 20: 954. 

Bibliografía

Enlaces externos

  •   Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Estrella binaria.
  • Mejores fotos del Telescopio Hubble
  •   Datos: Q50053
  •   Multimedia: Binary stars

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Una estrella binaria es un sistema estelar compuesto de dos estrellas que orbitan mutuamente alrededor de un centro de masas comun Estudios recientes sugieren que un elevado porcentaje de las estrellas son parte de sistemas de al menos dos astros Los sistemas multiples que pueden ser ternarios cuaternarios o inclusive de cinco o mas estrellas interactuando entre si suelen recibir tambien el nombre de estrellas binarias como es el caso de Alfa Centauri A y B y Proxima Centauri Imagen de la estrella binaria Sirio tomada por el Hubble Debajo y a la izquierda de la gigantesca Sirio A se distingue su pequena companera Sirio B Reproducir contenido multimedia Impresion artistica de la evolucion una estrella binaria caliente de elevada masa Debido a la gran cantidad de estrellas aparentemente binarias existentes en el universo los astronomos han necesitado desarrollar formas para distinguir las que son verdaderamente binarias de las que parecen serlo pero que es solo una cuestion optica Esa situacion surge cuando dos astros separados por grandes distancias y sin relacion gravitatoria mutua se ven muy cercanos desde nuestra perspectiva Tambien han existido ocasiones en las que estrellas de luminosidad cambiante parecieron ser binarias eclipsantes cuando en realidad no lo eran Si bien existen pares de estrellas orbitando tan alejadamente una de otra como para evolucionar de forma independiente en muchas ocasiones las binarias se encuentran a distancias tan cortas que su progreso individual se ve alterado por los cambios que sufre su companera Esos sistemas evolucionan entonces como un todo creando objetos que de otra forma serian imposibles Indice 1 Terminologia 2 Clasificacion de las estrellas binarias 2 1 Segun su modo de deteccion 2 1 1 Binarias visuales 2 1 2 Binarias eclipsantes 2 1 3 Binarias astrometricas 2 1 4 Binarias espectroscopicas 2 1 5 Binarias opticas falsas binarias 2 2 Segun la configuracion del sistema 3 Evolucion 3 1 Formacion 3 2 Transferencia de masa y acumulacion de masa 3 3 Separacion de las estrellas 3 4 Contaminacion superficial con metales pesados 3 5 Enanas blancas de helio 3 6 Supernovas termonucleares tipo Ia 3 7 Novas 3 8 Fuentes de rayos X 3 9 Microcuasares 4 Usos en la astrofisica 4 1 Descubrimientos 4 2 Planetas alrededor de estrellas binarias 5 Ejemplos de estrellas multiples 6 Vease tambien 7 Referencias 8 Bibliografia 9 Enlaces externosTerminologia Editar William Herschel astronomo aleman El termino de estrella binaria hipotesis realizada en 1783 por el astronomo aficionado sordo John Goodricke fue desarrollado por William Herschel en 1802 en su definicion Una estrella doble real La union de dos estrellas que son formadas juntas en un sistema gracias a las leyes de atraccion Dos estrellas juntas pueden parecer dobles estrellas Es muy posible que las dobles estrellas se vean como sistemas binarios las dos estrellas en realidad pueden estar separadas por grandes distancias en el espacio pero solamente se ven en la misma direccion desde la tierra Este tipo de falsas estrellas binarias son llamadas binarias opticas o pares opticos Con la invencion del telescopio muchos de estos tipos de pares fueron encontrados Herschel en 1780 midio la separacion y orientacion de mas de 700 pares de estrellas que parecian ser estrellas binarias y encontro que alrededor de 50 pares cambiaron de orientacion luego de dos decadas de observacion 1 2 Una verdadera estrella binaria es aquella que gira con una orbita junto a otra estrella Cuando se puede distinguir por medio de telescopios que las dos estrellas son binarias este tipo de sistemas es llamado binaria visual 3 4 En otros casos el metodo que es usado para determinar una estrella binaria es mediante el efecto Doppler de la luz emitida y se determina que la estrella es binaria gracias a un analisis de la espectroscopia de la estrella este tipo de estrellas son llamadas binarias espectroscopicas Las estrellas que son tanto binarias espectroscopicas como visuales son realmente raras y son consideradas como una fuente esencial de informacion cuando son encontradas Aquellas estrellas que son tanto binarias como visuales usualmente se encuentran cerca de la Tierra cita requerida La dificultad de encontrar estrellas que sean binarias tanto visuales como espectroscopicas radica en que las que son visuales usualmente se encuentran en orbitas muy separadas entre si a diferencia de las espectroscopicas que se encuentran realmente cerca Los astronomos han descubierto algunas estrellas que parecen orbitar alrededor de un espacio vacio Binarias astrometricas son estrellas que giran alrededor de un punto medio pero no se puede distinguir a la companera de la estrella principal Este tipo de binarias se pueden distinguir mediante el cambio de orbita que sufre la estrella principal Por lo tanto las mismas matematicas que son usadas para saber la masa de las estrellas binarias ordinarias pueden ser usadas para determinar la masa de la estrella faltante La estrella companera que no se puede ver a veces produce muy poca luz o puede ser un objeto que produce muy poca radiacion electromagnetica como por ejemplo una estrella de neutrones 5 En algunas instancias se ha demostrado que la estrella faltante es en realidad un agujero negro un objeto con una gravedad tan poderosa que la luz se ve imposibilitada de escapar Clasificacion de las estrellas binarias EditarSegun su modo de deteccion Editar Albireo considerada inicialmente como una binaria optica aparente se ha demostrado finalmente que si son una binaria verdadera a pesar de la gran distancia que hay entre ellas Las binarias pueden estar muy separadas entre si o muy cerca A veces tanto que llegan a intercambiar material Por otra parte su posicion con respecto a nosotros distancia y orientacion relativa de sus orbitas con la nuestra producen un amplio abanico de tipos de binarias algunas de las cuales pueden pertenecer a dos o mas de esas clases Las binarias ademas son una estupenda oportunidad para obtener mediciones directas de masas y radios estelares Ello las convierte en excelentes patrones de calibracion para los modelos de clasificacion estelar que se sirven de las luminosidades aparentes y espectros de emision para deducir masas radios y temperaturas Binarias visuales Editar Son aquellas que se pueden encontrar con los telescopios ordinarios En este tipo de binarias ambos componentes son visibles en la imagen Este tipo de binarias suelen estar no muy lejos de nosotros y bastante alejadas entre si Estas binarias a pesar de su facil observacion no suelen ser tan faciles de detectar ya que sus periodos orbitales suelen ser del orden de cientos de anos Ni siquiera dos estrellas cercanas tendrian por que ser binarias Podrian ser dos estrellas que cruzaran sus trayectorias para no volverse a encontrar jamas La prueba clave la dan siempre sus trayectorias respectivas Para poder apreciar el movimiento mutuo de las binarias visuales hay que comparar las imagenes del cielo en anos distintos A veces su movimiento es tan imperceptible que se requieren placas fotograficas de decadas de diferencia Este elevado tiempo de analisis hace aun hoy que este tipo de binarias sea el mas complicado de detectar Datos deducibles sabiendo su trayectoria y su distancia mutua se puede deducir la masa de ambos cuerpos asi como sus periodos orbitales Ademas al obtener la informacion de ambas estrellas individualmente se puede obtener sus espectros separados deduciendo sus caracteristicas como si se tratara de astros individuales Tipo espectral clase de luminosidad radio temperatura etc Combinando los datos espectrales con los orbitales este tipo de estrellas dobles pueden ser utiles para calibrar mejor los sistemas de clasificacion estelar Binarias eclipsantes Editar Esquema de estrellas binarias eclipsantes mostrando la curva de luz observada Gossman D octubre de 1989 Light Curves and Their Secrets Sky amp Telescope 410 Eclipsing Binary Simulation Cornell Astronomy Archivado desde el original el 23 de junio de 2008 Solo se observan cuando sus orbitas estan alineadas con la nuestra de tal manera que periodicamente una estrella pasa por delante de la otra Ello hace que se observen disminuciones regulares en la luminosidad la llamada por los astronomos curva de luz Dado que su luminosidad va cambiando en el tiempo a veces pasan desapercibidas como estrellas variables Usualmente estas estrellas tienen un periodo corto ya que la unica manera de detectarlas es observar la regularidad en sus variaciones de luminosidad La orbita de la estrella binaria eclipsante puede ser determinada gracias al estudio de la curva de luz A su vez el tamano relativo de las estrellas individuales puede ser determinado en terminos del radio de la orbita al observar que tan rapido varia el brillo de las estrellas en el tiempo En las ultimas decadas se ha logrado la recoleccion de varios calculos acerca de estas estrellas gracias a los avances en los telescopios Datos deducibles se puede encontrar el periodo de su orbita y por tanto deducir su masa Se pueden distinguir sus espectros en el momento del transito de una sobre otra aunque no siempre es asi ya que muchas veces el transito de uno de los astros no oculta completamente al otro En cualquier caso se puede llegar a medir con bastante fiabilidad el espectro de cada estrella teniendo en cuenta que lineas espectrales disminuyen en cada paso Binarias astrometricas Editar En este tipo de sistemas dobles solo es visible un componente de la estrella Se detectan que son binarias gracias al tiron gravitatorio ejercido por su companera invisible Esto produce un movimiento oscilatorio respecto al fondo de estrellas fijas que puede ser medido por tecnicas de paralaje si esta lo suficientemente cerca ya que este tipo de calculos se realiza en estrellas aproximadamente entre los 10 parsecs a distancias mayores el angulo de paralaje no existe o es tan pequeno que los calculos no se pueden realizar Como las binarias visuales las astrometricas requieren prolongados periodos de observacion El objeto invisible suele ser un cuerpo de muy baja o nula luminosidad como un remanente estelar una enana roja o una enana marron Si la companera es lo suficientemente masiva como para causar un cambio de la posicion de la estrella entonces su presencia se puede deducir 6 Aunque el companero no es visible se pueden determinar las caracteristicas del sistema usando las leyes de Kepler 7 El metodo para detectar estrellas binarias de este tipo es tambien usado para localizar planetas extrasolares que orbitan una estrella Aunque para que los calculos den un resultado confiable es necesario que las medidas tomadas sean muy exactas gracias a la gran diferencia entre las masas y la gran diferencia entre las orbitas de los planetas Datos deducibles resulta imposible adivinar el espectro del objeto invisible pero si se puede deducir su masa Ejemplos Sirio A y B Sirio A es una estrella blanca de la secuencia principal acompanada por Sirio B una enana blanca invisible Dada su proximidad a la Tierra 8 6 anos luz la oscilacion en la trayectoria de Sirio pudo ser detectada con los medios del siglo XIX Durante bastante tiempo resulto un misterio por que una estrella de 1 4 masas solares no lucia nada Hubo que esperar a la llegada de los modelos de evolucion estelar para que su existencia pudiese ser explicada Vease tambien Astrometria Binarias espectroscopicas Editar Al igual que las astrometricas las espectroscopicas tambien poseen una estrella invisible La diferencia radica en el modo en que este tipo se logra detectar mediante el desplazamiento Doppler en el espectro del astro visible Despues de observar la estrella durante el tiempo se nota un cambio periodico en las longitudes de ondas La explicacion de este cambio de frecuencia es resultado de la orbita las estrellas algunas veces se mueven hacia la Tierra y luego se alejan de ella Cuando la estrella se mueve hacia la Tierra se genera un movimiento azul en el espectro Y cuando se aleja de nosotros el espectro cambia hacia el rojo Esta tecnica de mayor precision que la del paralaje permite la deteccion de las estrellas binarias de forma mas rapida A pesar de todo algunas binarias no presentan casi ningun desplazamiento radial debido a la orientacion de su orbita por lo que este metodo resulta inutil para estas La orbita de la binaria espectroscopica se determina haciendo una larga serie de observaciones de la velocidad radial de uno o los dos componentes del sistema Las observaciones se grafican en relacion con el tiempo y de la curva resultante se determina el periodo del sistema Si la orbita es circular entonces el resultado sera una curva de seno Si la orbita es eliptica la forma de la curva dependera de la excentricidad del elipse y de la orientacion de los ejes con referencia a la linea visual Veanse tambien Binaria espectroscopicay Espectroscopia Binarias opticas falsas binarias Editar Articulo principal Estrella doble optica Gracias a que las dos estrellas aparecen en el cielo muy cerca una de otra porque se encuentran en la misma visual Sucede que en realidad estan a distancias muy diferentes de nosotros Se puede distinguir una binaria optica de una verdadera luego de observarlas por largos periodos usualmente anos Si el movimiento de la estrella es lineal se puede asumir que las estrellas no son binarias sino falsas binarias Aunque parezca mentira ha habido errores astronomicos bastante graves por esta simple confusion Segun la configuracion del sistema Editar Ilustracion artistica de una estrella variable cataclismica Otra forma de clasificar las estrellas binarias es mediante las distancias entre las estrellas en comparacion al tamano de cada una de estas 8 Binarias separadas son un tipo de estrellas binarias donde sus componentes se encuentran en el lobulo de Roche el area donde la fuerza gravitacional de la estrella es mayor que la del otro componente Las estrellas no tienen efecto entre ellas lo que hace que estas evolucionen separadamente La mayor parte de las binarias pertenece a esta clase Binarias semiseparadas son estrellas donde uno de los componentes esta en el lobulo de Roche mientras que la otra no El gas de la superficie del componente que llena el lobulo de Roche donador es transferido a la otra estrella creciente La transferencia de masa domina la evolucion del sistema En ambos casos se forma un disco de acrecimiento que envuelve a la estrella receptora Ejemplos de este tipo son las binaria de Rayos X y la estrella binaria cataclismica Binarias en contacto son una estrella binaria donde los dos componentes llenan su lobulo de Roche La parte mas alta de la atmosfera estelar forma una cobertura comun que rodea a las dos estrellas Mientras la friccion de la cobertura rompe el movimiento orbital las estrellas pueden llegar a fusionarse Evolucion EditarFormacion Editar Mientras que no es posible que las estrellas binarias se formen a traves de captura por medio de la gravedad entre dos estrellas solitarias por ser estos tipos de eventos algo muy poco frecuente y no son considerados como el proceso de formacion fundamental algunas hipotesis sostienen que estos tipos de sistemas son creados durante la formacion de la estrella La fragmentacion de la nube molecular durante la formacion de la protoestrella es una explicacion aceptable 9 10 Transferencia de masa y acumulacion de masa Editar Una animacion que muestra un sistema binario eclipsante intercambiando masa Al aumentar las estrellas de tamano durante su evolucion en algun punto pueden exceder el lobulo de Roche lo que significa que algo de la materia de la estrella se aventura en la region donde la gravedad de la estrella companera es mayor que la propia El resultado es que la materia se va a transferir de una estrella a la otra mediante un proceso conocido como desborde del lobulo de Roche siendo absorbida mediante un impacto directo o mediante un disco de acrecimiento Estas estrellas dobles en interaccion causan procesos que de otra manera serian impensables en la evolucion natural de una estrella solitaria Los modelos dinamicos parecen indicar que en sistemas dobles proximos las masas de ambas estrellas serian parecidas ya que estas se formarian al unisono en una sola region de colapso con un nucleo doble Este es el caso del sistema triple de Alfa Centauro pues en el se encuentran Alfa A y B que estan bastante juntas y tienen masas similares mientras que Proxima mucho menos masiva que las otras dos se halla a gran distancia de estas ligada a su centro de masas pero sin capacidad de interaccion con las dos primeras Separacion de las estrellas Editar Es tambien posible en las estrellas binarias que estan separadas por grandes distancias llegar a perder contacto entre sus gravedades en algun punto de su ciclo de vida debido a perturbaciones externas del sistema Los componentes luego se van a mover a formar estrellas solitarias Un encuentro cercano entre dos estrellas tambien puede dar como resultado la separacion de ambas debido a la disputa gravitacional entre los dos objetos siendo una de las estrellas repulsada a grandes velocidades dando como resultado una estrella fugitiva Contaminacion superficial con metales pesados Editar Las estrellas habitualmente solo tienen en la superficie y en abundancia hidrogeno y helio ya que los elementos pesados bajan hasta el fondo dada su mayor densidad y los que se puedan fabricar en el nucleo nunca llegan a la superficie Sin embargo existen algunas estrellas cuyos espectros presentan lineas de absorcion abundantes en metales pesados incluso algunos materiales mas pesados que el hierro Semejante contaminacion solo puede ser una pista inequivoca de que ha sido enriquecida por el frente de onda de una supernova cercana Muy posiblemente esa estrella este ligada a una estrella de neutrones o a un agujero negro remanentes de la explosion que contamino la atmosfera de la estrella en cuestion Gracias a eso se sabe que estrellas que tienen como companero a un agujero negro padecieron en su momento los cambios de una supernova vecina Enanas blancas de helio Editar Articulo principal Enanas blancas Las enanas blancas de helio segun los modelos de evolucion estelar son objetos posibles dentro del marco teorico pero se creia imposible que existieran en la actualidad incluso hasta dentro de unos 70 000 millones de anos si tenemos en cuenta la edad del universo El motivo es que solo las estrellas de menos de media masa solar dan esos objetos al termino de sus vidas A mayores masas las estrellas entre las que se cuenta nuestro sol queman el helio imposibilitando la formacion de ese tipo de enanas blancas Sabemos que la vida de las estrellas es mas larga cuanto menos masivas son Asi si tenemos en cuenta que una estrella de media masa solar vive aproximadamente 80 000 millones de anos y que la edad del universo es de unos 13 700 millones de anos queda claro que dichos objetos no podrian haberse formado aun Sin embargo se han observado enanas blancas de helio en algunos sistemas binarios Estas se producen por la interaccion entre ambas estrellas Normalmente ocurre que las estrellas no tienen exactamente la misma masa por lo que la mas masiva agota antes el hidrogeno y empieza a expandir su envoltura para formar una gigante roja El problema ocurre cuando la envoltura de hidrogeno llega a engullir a la estrella vecina Su presencia crea una inestabilidad en la envoltura de la gigante desligando gravitatoriamente al gas circundante Esto hace que la estrella masiva vaya perdiendo masa continuamente y expandiendo mas su atmosfera para compensar las perdidas Finalmente la atmosfera de hidrogeno al completo desaparece quedando un nucleo desnudo de helio Si dicho nucleo no es capaz de mantener la presion suficiente para fusionar el helio la estrella morira prematuramente dejando como remanente a una enana blanca de helio Supernovas termonucleares tipo Ia Editar Articulo principal Supernova Un sistema binario entre dos estrellas de masa media baja puede dar lugar con el tiempo a uno de los fenomenos naturales mas luminosos que existen las supernovas tipo Ia Normalmente ambas estrellas tendran masas similares pero siempre hay una que es un poco mas masiva que la otra Esa pequena diferencia hace que evolucione bastante antes y se convierta en enana blanca antes que su vecina Para cuando se haya convertido en un objeto compacto la otra estrella estara ya en fase de gigante roja Su cubierta extendida de hidrogeno y helio habra perdido cohesion gravitatoria y con suerte se habra adentrado en el lobulo de Roche de la enana blanca Dicho perimetro marca la zona de influencia del campo gravitatorio de una estrella y es de esperar que el de la enana blanca sea mayor que el de la gigante al ser esta ultima menos masiva El proceso de acrecion se ira acelerando hasta que la masa de la enana supere la masa de Chandrasekhar momento en el cual se producira la ignicion termonuclear completa de toda su masa La explosion desintegrara a la enana y emitira un destello luminico de gran magnitud de orden galactico Su companera si se salva de la explosion dejara de sentir los efectos gravitatorios de la desaparecida enana y saldra disparada en la direccion en la que se movia en el momento del cataclismo Novas Editar Articulo principal Nova El caso de las novas es algo parecido al de las supernovas termonucleares solo que en este caso el material superficial se fusiona de forma explosiva antes de que la enana blanca llegue a superar el limite de Chandrasekhar En ese caso las reacciones son las de fusion del hidrogeno prensado sobre la superficie y la propia explosion expulsa parte de ese material Su brillo dura unos pocos dias y en ningun caso llega a equipararse con el de una supernova Fuentes de rayos X Editar Las binarias de rayos X consisten en un sistema binario de una estrella y un agujero negro o estrella de neutrones que la mantiene apresada absorbiendole parte de su material Desde la estrella surge una protuberancia en forma de brazo que conduce a un disco de acrecion en cuyo centro se halla el agujero negro Debido a las intensas fuerzas gravitatorias de estos objetos la materia que cae en espiral es estrujada y acelerada La friccion entre las diferentes zonas del disco que tienen velocidades diferenciales calienta al mismo hasta temperaturas que llevan a esa materia a emitir rayos X Hay dos tipos de sistemas dobles con agujero negro Los mas comunes son los de agujero negro con estrella masiva Los que acompanan a una estrella poco masiva son mas raros porque los modelos de formacion predicen casi siempre objetos cercanos de masas similares Siempre podria tratarse de una estrella capturada pero dicho fenomeno es aun mas raro solo probable en zonas con alta densidad de estrellas como los centros de los cumulos globulares Un caso ejemplar de fuente de rayos X es el primer agujero negro descubierto Cygnus X 1 Veanse tambien Disco de acrecimientoy Agujero negro Microcuasares Editar Veanse tambien Agujeros negros Vortice Jet astronomia y Microcuasar Como su nombre lo indica los microcuasares se comportan como cuasares pero a una escala reducida parte de las caracteristicas comunes que tienen son una fuerte y variable emision comunmente en forma de jets como a su vez un disco de acrecimiento que rodea un objeto compacto que puede ser o un agujero negro o una estrella de neutrones En los cuasares el agujero negro es supermasivo Millones de masas solares en los microcuasares la masa del objeto compacto es de apenas unas pocas masas solares Basicamente el sistema contiene dos estrellas que serian el objeto compacto y una estrella comun que va perdiendo masa en el tiempo Usos en la astrofisica Editar Ejemplo de una estrella binaria donde dos cuerpos con masa similar orbitan alrededor de un centro de masa en orbitas elipticas Ejemplo de una estrella binaria en donde dos cuerpos con una pequena diferencia de masa orbitan alrededor de un centro de masa Las estrellas binarias le proveen a los astronomos el mejor metodo para determinar la masa de una estrella distante La gravedad de las estrellas hace que estas giren alrededor de centros de masa Dependiendo de la orbita de las estrellas en la binaria visual o segun la variacion del espectro en la Binaria Espectroscopica la masa de la estrella puede ser determinada De esta la temperatura y el radio de la estrella pueden ser encontrados y luego de encontrar la masa se puede determinar la masa de otras estrellas No Binarias Dado que existe una gran cantidad de estrellas en sistemas binarios las estrellas binarias son de gran importancia para nuestro entendimiento acerca de como se forman las estrellas En particular el periodo y las masas de las binarias nos muestran la cantidad de momento angular en el sistema Dado que esta cantidad es conservada en la fisica las binarias toman una importancia mucho mayor En estos sistemas la estrella de mayor masa usualmente esta designada como A y su companera como B Este es el caso de la secuencia principal de Sirius donde encontramos a Sirius A junto a una Enana Blanca Sirius B Aun asi si las estrellas se encuentran separadas por una gran distancia pueden ser designadas con un superindice como por ejemplo Zeta Reticuli z1 Ret and z2 Ret 11 Descubrimientos Editar Impresion de un artista acerca de la vista hipotetica de una luna del planeta HD 188753 Ab Arriba a la Izquierda El cual orbita un sistema de tres estrellas El companero mas brillante se encuentra abajo en el horizonte Se cree que alrededor del 75 de todas las estrellas se encuentran en sistemas Binarios con un alrededor del 10 de estas estrellas con sistemas de mas de dos estrellas 12 Existe una relacion directa entre el periodo de la orbita de una estrella binaria y la excentricidad de su orbita En sistemas que tienen un menor periodo a su vez tienen una baja excentricidad Las estrellas binarias pueden ser encontradas con casi cualquier tipo concebible de separacion con pares que orbitan lo suficientemente cerca que practicamente tienen contacto entre ellas hasta pares que estan separados por grandes distancias por lo que la unica forma posible de indicar que son binarias es mediante el movimiento propio que se da en el espacio Se ha descubierto a su vez que los periodos de estos tipos de estrellas tienen una Distribucion Log normal con una mayoria de los sistemas orbitando con periodos de 100 anos La relacion demuestra que este tipo de estrellas tienen una formacion muy parecida que se da en el tiempo de la formacion estelar 13 Planetas alrededor de estrellas binarias Editar La ciencia ficcion ha usado planetas con sistemas binarios y terniarios en sus escenarios En realidad algunos rangos de orbitas serian imposibles por razones dinamicas El planeta seria expelido de la orbita relativamente rapido siendo expulsado del sistema o seria transferido a una orbita mas interna o externa del sistema ciertas orbitas presentan riesgos importantes para la biosfera del planeta dado que habria cambios extremos en la superficie durante diferentes lugares de la orbita Los planetas que orbitan nada mas una estrella del sistema binario se dice que tienen una orbita Tipo S o aquellos que giran alrededor de dos estrellas se dice que tienen orbitas Tipo P 14 Ejemplos de estrellas multiples EditarLa gran distancia entre los componentes como a su vez las diferencias de color hacen de Albireo una de las binarias visuales mas faciles de ver en el espacio El miembro mas brillante es el tercer miembro mas brillante de la constelacion de Cygnus Representacion artistica de un planeta y su luna en un sistema con estrella binaria Otra binaria famosa es Sirius la estrella mas brillante en el cielo de noche con una magnitud aparente de 1 46 Esta localizada en la constelacion de Canis Major En 1844 Friedrich Bessel dedujo que Sirius era Binario En 1862 Alvan Graham Clark descubrio el companero Sirius B La estrella visible es Sirius A En 1915 astronomos del Observatorio Monte Wilson determinaron que Sirius B era una enana Blanca la primera en ser descubierta En el 2005 usando el telescopio espacial Hubble los astronomos determinaron que Sirius B tenia un diametro de 12000 km con una masa del 98 del Sol 15 Un ejemplo de una binaria eclipsante es Almaaz en la constelacion Auriga El componente visible pertenece a la clase espectral F0 el otro componente no es visible Otra binaria eclipsante es Beta Lyrae el cual es una estrella binaria en contacto en la constelacion de Lyra Las dos estrellas estan tan cerca que el material de la Fotosfera de cada una es intercambiado entre estas La forma de estas estrellas se ve afectada gracias al contacto mutuo entre ellas 16 Algol es la estrella ternaria mas famosa localizada en la constelacion de Perseo Dos componentes del sistema se eclipsan unos a otros las variaciones de la intensidad de Algol fueron registradas por primera vez en 1670 por Geminiano Montanari A la estrella se le dio el nombre de algol que significa estrella del demonio del idioma arabe الغول al ghul lo que se pudo haber dado por el comportamiento tan peculiar de esta estrella Vease tambien EditarEspectroscopia astronomica Estrella binaria cercana Estrella binaria espectroscopica Planeta doble Sistema binario astronomia Referencias Editar Formation of Binary Star Systems en ingles Universidad de Tennessee Archivado desde el original el 3 de febrero de 2012 Terminos de Estrellas Binarias Community College of Rhode Island Archivado desde el original el 19 de julio de 2004 Visual Binaries en ingles Universidad de Tennessee Archivado desde el original el 15 de mayo de 2010 Binary and Variable Stars en ingles Universidad Case de la Reserva Occidental Archivado desde el original el 6 de febrero de 2009 Bock D Colicion de Estrellas Binarias de Neutrones NCSA Archivado desde el original el 26 de junio de 2007 Asada H T Akasaka M Kasai 27 September 2004 Inversion formula for determining parameters of an astrometric binary arXiv astro ph 0409613 Astrometric Binaries en ingles Universidad de Tennessee Archivado desde el original el 3 de diciembre de 2005 Nguyen Q Modelo de Roche Universidad del Estado de San Diego Archivado desde el original el 23 de marzo de 2007 Boss A P 1992 Formacion de Estrellas Binarias En eds J Sahade G E McCluskey Yoji Kondo ed The Realm of Interacting Binary Stars p 355 ISBN 0 7923 1675 4 Tohline J E J E Cazes H S Cohl The Formation of Common Envelope Pre Main Sequence Binary Stars Louisiana State University Binarias y Sistemas de Estrellas Multiples Lawrence Hall of Science at the University of California Archivado desde el original el 7 de febrero de 2006 Most Milky Way Stars Are Single Harvard Smithsonian Center for Astrophysics Hubber D A A P Whitworth Binary Star Formation from Rotational Fragmentation PDF School of Physics and Astronomy Cardiff Archivado desde el original el 14 de abril de 2008 La referencia utiliza el parametro obsoleto coautores ayuda Elisa V Quintana Jack J Lissauer 2007 Terrestrial Planet Formation in Binary Star Systems arXiv 0705 3444v1 McGourty C Hubble finds mass of white dwarf BBC News Robinson C R S L Baliunas B W Bopp R C Dempsey 1984 Un analisis de observaciones fotometricas y espectroscopicas de la enigmatica Estrella Binaria Eclipsante Beta Lyrae Bulletin of the American Astronomical Society 20 954 Bibliografia EditarDOCOBO DURANTEZ J A Estrellas dobles Coleccion Biblioteca de divulgacion cientifica Serie Astronomia 10 Madrid Equipo Sirius S A 10 1992 ISBN 84 86639 61 1 e ISBN 978 84 86639 61 7 CLARET DOS SANTOS Antonio et al Parametros absolutos en estrellas binarias con movimiento apsidal Tesis Universidad de Granada Coleccion Tesis doctoral Granada Editorial Universidad de Granada 12 1992 ISBN 84 338 1670 5 e ISBN 978 84 338 1670 2 VIDAL ABASCAL Enrique Calculo de orbitas de estrellas dobles visuales Madrid Consejo Superior de Investigaciones Cientificas 01 1953 ISBN 84 00 01114 7 e ISBN 978 84 00 01114 7 VIDAL ABASCAL Enrique Sobre las orbitas aparentes de las estrellas dobles Tomo 6 Madrid Consejo Superior de Investigaciones Cientificas 01 1947 ISBN 84 00 01116 3 e ISBN 978 84 00 01116 1 COMELLAS Jose Luis Catalogo de estrellas dobles visuales Coleccion Coleccion Praxis Madrid Equipo Sirius 05 1988 ISBN 84 86639 10 7 e ISBN 978 84 86639 10 5 Enlaces externos Editar Wikimedia Commons alberga una categoria multimedia sobre Estrella binaria Mejores fotos del Telescopio Hubble Datos Q50053 Multimedia Binary starsObtenido de https es wikipedia org w index php title Estrella binaria amp oldid 137352633, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,

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