Revelan que dos estrellas conocidas son, en realidad, sistemas binarios

El hallazgo fue realizado por un equipo del OAC, a partir de imágenes de alto contraste de las estrellas HD 29992 y HD 196385. Existían indicios de que ambas podían ser sistemas dobles, pero nadie había logrado verificarlo. Las capturas analizadas fueron obtenidas con el Gemini Planet Imager, un instrumento que bloquea la mayor parte de la luz de los astros observados y permite registrar objetos mucho más pequeños cercanos a ellos.

La incógnita sobre si las estrellas HD 29992 y HD 196385 eran sistemas dobles quedó definitivamente saldada a partir de una investigación impulsada desde el Observatorio Astronómico de Córdoba.

En un trabajo publicado en el repositorio científico de acceso abierto “arXiv”, un equipo local integrado por Luciano García, Romina Petrucci, Emiliano Jofré y Mercedes Gómez logró determinar que cada una de ellas posee una estrella de masa subestelar orbitando a su alrededor.

HD 29992 está a 900 billones de kilómetros del planeta Tierra. Es visible a simple vista desde noviembre hasta mayo y se la puede observar en la constelación Cincel.

A partir de la información obtenida de las imágenes logradas por el grupo local –junto a evidencia indirecta registrada previamente por otros equipos de investigación–, fue posible establecer que la órbita de la compañera de HD 29992 es de aproximadamente cinco unidades astronómicas (748 millones de kilómetros, similar a la de Júpiter) y su masa es apenas el 20% de la masa de nuestro Sol.

HD 196385 está a mil billones de kilómetros del planeta Tierra. En su caso, la órbita de la más pequeña se extiende unas 38 unidades astronómicas (5.680 millones de kilómetros), una distancia mayor incluso a la que separa Neptuno del Sol (30 unidades astronómicas). Su masa es prácticamente un tercio de la del Sol.

Registros obtenidos en trabajos anteriores ubicaban a HD 29992 y HD 196385 como candidatas a poseer objetos menores orbitándolas, pero la evidencia era insuficiente. Dos datos ayudan a dimensionar la dificultad de la tarea llevada a cabo por el equipo del OAC.

En primer lugar, la detección de planetas extrasolares u objetos de masa subestelar mediante observaciones directas equivale, en la mayoría de los casos, a tratar de identificar una luciérnaga sobre el borde de un gran reflector que encandila la vista de quien lo mira. Esto, porque se trata de elementos extremadamente tenues, que suelen quedar invisibilizados por la gran luminosidad de la estrella que orbitan.

En segundo lugar, se trata de objetos tan alejados del planeta Tierra, que distinguir la distancia entre una estrella y su expolaneta es como diferenciar el espesor de un cabello a cien metros de distancia. Esta comparación cabe, justamente a la separación entre HD 29992 y la estrella de baja masa que gira en torno a ella.

Cómo se obtuvieron las imágenes

Las capturas que permitieron el hallazgo del equipo del OAC fueron obtenidas con el instrumento GeminiPlanetImager (GPI) del observatorio Gemini Sur, ubicado en el cerro Pachón, Chile.

GPI es un instrumento diseñado para obtener imágenes de planetas y discos circunestelares. Utiliza una máscara opaca –llamada “coronográfica”–, que se ubica en el centro del detector y bloquea la mayor parte de la luz proveniente de la estrella observada. Esta técnica, sin embargo, permite explorar con detalle regiones cercanas a la estrella: comparado con nuestro sistema, sería como estudiar la zona donde se encuentra Júpiter alrededor del Sol.

Otro obstáculo para la detección de exoplanetas y objetos similares lo aporta la atmósfera terrestre, que provoca la dispersión de la luz e impide explorar zonas más cercanas a la estrella central, donde se espera que haya planetas.

Para compensar este fenómeno, GPI posee una serie de espejos que alteran la forma de su superficie de una manera muy rápida(varios cientos de veces por segundo) para compensar esas distorsiones.

La atmósfera, por otra parte, también genera una serie de patrones artificiales en las imágenes que pueden ser confundidos con un objeto en el cielo. Para identificarlosy poder descartarlos es necesario tomar una secuencia de decenas de imágenes consecutivas.En cada una, un eventual exoplanetaaparecerá rotando en torno a su estrella huésped, pero los puntos artificiales se mantendrán siempre en el mismo lugar y por eso es posible reconocerlos.

La importancia de la astronomía observacional

Si bien la obtención de este tipo de imágenes representa un desafío para la tecnología actual, resultan fundamentales por dos motivos.

Por un lado, permiten verificar la existencia de este tipo de objetos inferidos de manera indirecta, y por el otro, ayudan a estudiar la radiación (o luz) emitida directamente por estas fuentes. Esto fue, de hecho, lo posibilitó determinar que los objetos que orbitan HD 29992 y HD 196385,son estrellas más pequeñas que nuestro Sol.

Estas mismas técnicas de imagen coronográfica han sido incorporadas también al telescopio espacial James Webb, puesto en funcionamiento recientemente. Su gran ventaja es que al estar por fuera de la atmósfera terrestre, puede observar en regiones del espectro donde los objetos de masa subestelar son más brillantes, pero que son difíciles de detectar desde la superficie de la Tierra.

Se espera que en los próximos años el James Webb obtener cada más imágenes de este tipo de objetos como los planetas extrasolares