El telescopio Hubble pierde, la teoría de discos de acreción gana

Science Magazine

Hay experimentos que contradicen las teorías en boga. Descubrir un error en dichos experimentos reafirma dichas teorías y permite que muchos físicos respiren con alivio. El telescopio espacial Hubble midió la distancia a la estrella binaria SS Cygni y resultó ser mucho más grande de lo esperado. O bien la teoría de los discos de acreción era incorrecta, o bien Hubble había medido mal la distancia. Miller-Jones et al. publican en Science una nueva medida de la distancia a SS Cygni utilizando radiotelescopios que contradice a Hubble y confirma las predicciones de las teorías de los discos de acreción en binarias. ¡Menos mal! Se han utilizado VLBA (Very Long Baseline Array) y EVN (European VLBI Network) entre abril de 2010 y octubre de 2012. Nos lo cuenta M. R. Schreiber, “One Good Measure,” Science 340: 932-933, 24 May 2013, que se hace eco del artículo técnico de J. C. A. Miller-Jones et al., “An Accurate Geometric Distance to the Compact Binary SS Cygni Vindicates Accretion Disc Theory,” Science 340: 950-952, 24 May 2013.

Sigue leyendo

Francis en ¡Eureka!: El telescopio espacial Kepler le da la razón a Einstein

Dibujo20130407 white dwarf eclipse - left - white dwarf transit - right

Ya está disponible el audio de mi sección ¡Eureka! en el programa de radio La Rosa de los Vientos de Onda Cero. Sigue este enlace si quieres disfrutar del audio. Como siempre, una transcripción libre del audio.

El telescopio espacial Kepler de la NASA, cuya misión es buscar planetas extrasolares, ha sido noticia esta semana por confirmar la teoría de Einstein, ¿qué es lo que ha logrado? El telescopio espacial Kepler de la NASA fue lanzado al espacio en marzo de 2009. Su misión es descubrir nuevos planetas extrasolares y en especial “exotierras”, exoplanetas similares en tamaño a la Tierra y situados en la zona habitable de su estrella. Kepler observa de forma continua una región del cielo con 170 000 estrellas. Utiliza un espejo de 1,4 metros de diámetro y una cámara digital de 42 CCDs, con un total de 95 megapíxels. Muchas de las estrellas estudiadas son sistemas estelares binarios, formados por dos estrellas. Kepler ha sido noticia esta semana porque uno de sus candidatos a exoplaneta gigante gaseoso ha resultado ser una (micro)lente gravitacional. Un ejemplo de cómo la gravedad curva y magnifica la luz de una estrella como predice la teoría general de la relatividad de Einstein.

Noticia en inglés: “Gravity-bending find leads to Kepler meeting Einstein,” Phys.org, Apr 4, 2013. Artículo técnico: Philip S. Muirhead et al., “Characterizing the cool KOIs. V. KOI-256: A mutually eclipsing post-common envelope binary,” The Astrophysical Journal 767: 111, 2013.

Kepler ha descubierto un candidato a planeta que ha resultado ser un fenómeno mucho más interesante y especial. ¿Cómo ha ocurrido este descubrimiento? El telescopio espacial Kepler detecta exoplanetas con el método del tránsito: mide el brillo de una estrella de forma continua y si observa una disminución en el brillo con un patrón característico, se infiere la posible existencia de un planeta que ha pasado por delante de la estrella. Kepler sólo nos ofrece candidatos a planetas que han de ser confirmados de forma independiente por telescopios terrestres o por otros métodos de observación. La disminución de la luz de una enana roja fue interpretada como candidato a planeta gigante gaseoso. Las observaciones posteriores con el telescopio Hale en San Diego para confirmar si era o no un planeta, mostraron que lo que se estaba viendo en realidad no era un planeta alrededor de la enana roja, sino un sistema binario formado por una enana blanca (cuyo tamaño es similar a nuestra Tierra, aunque su masa es similar a la del Sol) y la enana roja (de mayor tamaño). La disminución del brillo observada en la enana roja se debía al paso de la pequeña enana blanca por delante de la enana roja. Este ejemplo no fue descartado como candidato a planeta porque la gravedad de la enana blanca actuaba como una lente que amplificaba la luz de la enana roja. Por ello, la disminución de la luz de la enana roja fue mucho más pequeña de lo esperado, al ser magnificada por la gravedad de la enana blanca. Lo bueno es que este falso positivo a dado lugar a un ejemplo casi perfecto de lo que predijo Albert Einstein, una microlente gravitacional.

Sigue leyendo

Las estrellas gigantes rojas pierden casi todo su momento angular cuando se convierten en enanas blancas

 Dibujo20090923_Internal_rotation_profile_PG_1159_035_normalized_merit_function_S2_depth_and_rotation_period_inner_region

Las enanas blancas suponen el producto final de la evolución del 95% de todas las estrellas. Si en la transición a enanas blancas, el momento angular debido a la rotación de las estrellas se conservase, las enanas blancas deberían rotar muy rápidamente, con periodos del orden de unos pocos segundos. Sin embargo, las observaciones de sus fotoesferas indican que rotan mucho más despacio, con periodos en el rango de horas a decenas de años. ¿Ocultan las enanas blancas su momento angular en una rotación rápida de sus capas internas? No, como ha mostrado un estudio heliosismológico de la enana blanca pulsante PG 1159-035 que rota como un sólido rígido (más del 97.5% de su masa) con un periodo de 33.6 horas. Esta es la prueba definitiva de que el proceso de formación de las enanas blancas implica una pérdida (o transferencia) de momento angular. Lo han probado S. Charpinet, G. Fontaine, P. Brassard, “Seismic evidence for the loss of stellar angular momentum before the white-dwarf stage,” Nature 461: 501-503, 24 September 2009.

PG 1159-035 es una enana blanca relativamente brillante que ha sido objeto de múltiples estudios ya que su luminosidad fluctúa periódicamente debido a que pulsa por inestabilidades gravitatorias con periodos entre 351 y 988 segundos. Un análisis sísmico de estas pulsaciones, suponiendo que es una esfera simétrica, muestra una serie de detalles finos que se pueden interpretar detalladamente gracias a las técnicas heliosismológicas bajo lo hipótesis de que rota como un sólido rígido (otros modelos para la estrella no permiten explicar dichos detalles). Los resultados de este artículo ratifican los modelos teóricos de formación de enanas blancas que implican una pérdida muy fuerte de momento angular durante la transformación de una gigante roja en enana blanca. Las estrellas como el Sol se convierten en gigantes rojas que periódicamente sufren episodios de gran pérdida de masa, con una gran transferencia de momento angular. Conforme la gigante roja va perdiendo masa y momento angular, de forma suave y progresiva, va formándose la enana blanca que será el resultado final del proceso. Nuestro Sol acabará sufriendo este proceso y concluirá su vida como una enana blanca.