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Fotos de estrellas cambian teoría astronómica

Imágenes: http://ns.umich.edu/index.html?Releases/2011/Apr11/regulus


Las fotos “amplificadas” de estrellas crean huecos en teoría astronómica de un siglo

ANN ARBOR, Michigan.— Las estrellas más calientes del universo rotan tan rápido que se deforman un poco y su luz disminuye en torno a su ecuador. La teoría que predice la extensión de este fenómeno de “oscurecimiento por gravedad”, formulada hace noventa años, tiene grandes fallas, según un nuevo estudio encabezado por astrónomos de la Universidad de Michigan.

La ley de Von Zeipel, así llamada por su creador el astrónomo Edgard Hugo von Zeipel, se ha usado por la mayor parte de un siglo para vaticinar la diferencia en la gravedad de superficie, el brillo y la temperatura entre los polos y el ecuador en una estrella con rotación rápida.

Los investigadores emplearon una técnica denominada interferometría y, esencialmente, “amplificaron” la luz en las imágenes obtenidas por telescopio para observar las medidas de la estrella invernal Regulus. Ésa es la estrella más brillante en la constelación Leonis y si rotara un pequeño porcentaje más rápido, se rompería en pedazos.

Los astrónomos descubrieron que la diferencia real de temperatura entre el ecuador y los polos de Regulus es mucho menor que lo calculado bajo la vieja teoría.

“Nuestro modelo sobre datos recogidos mediante la interferometría muestra que, si bien la ley describe correctamente la tendencia de variación en la temperatura superficial, se desvía cuantitativamente”, dijo Xiao Che, estudiante de doctorado en el Departamento de Astronomía y autor principal del artículo que se publicará en la edición del 20 de abril de la revista Astrophysical Journal. “Para mí fue una sorpresa el que la ley de Von Zeipel se haya aceptado en la astronomía por tanto tiempo con tan pocas pruebas sólidas apoyadas en la observación”.

Y es importante que se llegue a esos números de manera correcta, indicó John Monnier, profesor asociado en el Departamento de Astronomía de la UM.

“En algunos casos encontramos una diferencia de 5.000 grados Fahrenheit entre lo que predice la teoría y lo que las mediciones realmente muestran”, dijo Monnier. “Esto tiene un gran efecto en la luminosidad total. Si no tomamos esto en cuenta entonces calculamos de manera totalmente equivocada la masa, la edad y la energía total de una estrella”.

Monnier encabezó la creación del Michigan Infra-Red Combiner (MIRC, el acrónimo en inglés para “combinador infrarrojo de Michigan”) un instrumento usado para tomar las mediciones que llevaron a este descubrimiento. El MIRC usa la interferometría para combinar la luz que entran en cuatro telescopios del conjunto CHARA en la Universidad estatal de Georgia y la amplifica de manera que parezca que viene a través de un solo artefacto cien veces más grande que el Telescopio Espacial Hubble. La técnica permite que los astrónomos vean las características de forma y superficie de las estrella. En el pasado las estrellas se veían como meros puntos de luz aún con los telescopios más grandes.

En este caso la amplificación de luz en las imágenes de Regulos permitió que los investigadores midieran, por separado, las temperaturas en los polos y en el ecuador de la estrella.

“Normalmente uno podía obtener apenas un promedio de temperatura”, dijo Monnier.

¿En qué se equivocó Von Zeipel? Monnier cree que su predecesor sueco no tomó en cuenta la circulación en las estrellas que no es muy diferente de los patrones de vientos en la Tierra.

“La Tierra tiene un ecuador caliente y polos fríos y eso causa circulación”, indicó Monnier. “El aire caliente se mueve hacia los polos para equilibrar las temperaturas y así las aproxima. Ésta es la causa de las variaciones climáticas y meteorológicas en la Tierra”.

El artículo se titula: “Colder and Hotter: Interferometric imaging of β Cassiopeiae and α Leonis”. Esta investigación la financió el conjunto CHARA, financiado por la Fundación Nacional de Ciencias y la Universidad estatal de Georgia. La financiación para el MIRC provino de la Universidad de Michigan y las observaciones tuvieron el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias.

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