En un giro inesperado, un nuevo estudio reveló que una estrella en un sistema doble joven es menos pesada de lo que se pensaba, desafiando los modelos de evolución estelar. El trabajo fue liderado por Jazmı́n Ordóñez Toro, estudiante del doctorado en Astrofísica en el Instituto de Radioastronomía y Astrofísica (IRyA) de la UNAM, Campus Morelia.
“Es muy importante la colaboración científica y la aplicación de las últimas herramientas para expandir nuestro conocimiento del universo, así como cuestionar y revisar continuamente las teorías establecidas”, dijo con mucho entusiasmo la Mtra. Ordóñez Toro, al hablar del equipo de colaboración que presentó este nuevo y sorprendente resultado, recientemente publicado en la revista internacional especializada The Astronomical Journal.
El sistema llamado S1 se compone de dos estrellas, una más masiva (pesada) que la otra, y se ubica en una región de formación estelar en la dirección de la constelación de Ofiuco, a unos 450 años-luz de distancia de la Tierra. En esta región están naciendo muchas estrellas de masa intermedia y baja, es decir, algunas un poco más pesadas que el Sol pero no demasiado pesadas, y otras menos pesadas que el Sol.
“En las últimas décadas, sistemas de dos estrellas jóvenes como S1 han sido un referente clave para poner límites a los modelos de formación estelar, proporcionando pistas cruciales sobre procesos relacionados tanto con estrellas de masa intermedia como de baja masa”, explicó Ordóñez Toro.
En un sistema como S1, dos estrellas jóvenes orbitan mutuamente alrededor de un centro de masa común, es decir, giran una alrededor de la otra. Medir su movimiento de manera precisa permite determinar la masa de ambas estrellas de forma independiente a los modelos teóricos de formación y evolución estelar, proceso que resulta clave para ponerlos a prueba.
Hasta ahora, la componente principal de S1 se había catalogado como una estrella de unas 6 veces la masa del Sol, comparando su intensa luminosidad con lo predicho por los modelos de evolución estelar existentes. En este nuevo trabajo, el equipo de investigación liderado por Ordóñez Toro realizó observaciones en ondas de radio utilizando una poderosa técnica llamada interferometría de línea de base muy larga (Very Long Baseline Interferometry, VLBI), que combina los datos de diferentes radiotelescopios a grandes distancias entre sí.
Además, el equipo recopiló observaciones previas similares realizadas a lo largo de dos décadas que, junto con las más recientes, permitieron medir el movimiento del sistema S1 con una precisión sin precedentes, y por lo tanto estimar la masa de ambas estrellas del sistema de forma independiente a los modelos.
De forma sorprendente, Ordóñez Toro y su equipo estimaron que la componente principal de S1 tiene una masa de solamente unas 4.1 veces la del Sol, menor que las estimaciones previas. Considerando un rango amplio de modelos teóricos, el equipo concluyó que éstos sobreestiman la masa de esta componente en entre 20% y 50%. Esta discrepancia resalta la necesidad de revisar estos modelos.
“Nuestro estudio muestra la importancia de utilizar técnicas avanzadas y observaciones a largo plazo para desentrañar los misterios de la formación de las estrellas”, dijo Ordóñez Toro. “Este trabajo no sólo redefine nuestra percepción de S1, sino que podría tener implicaciones significativas para refinar los modelos teóricos de evolución estelar temprana en el rango de masas intermedias”, concluyó.
Trayectoria de Jazmín Ordóñez Toro
La Mtra. Jazmín Ordóñez Toro estudió en el Programa de Física en la Universidad de Nariño, Colombia. Obtuvo la Maestría en Ciencias (Astrofísica) en la Universidad de Guanajuato en 2020, y actualmente estudia el Doctorado en Astrofísica en el IRyA UNAM, Campus Morelia, bajo la dirección de los Dres. Laurent Loinard del IRyA y Sergio Dzib del Instituto Max Planck para la Radioastronomía (MPIfR). Estudia los sistemas binarios de estrellas utilizando interferometría de muy larga línea de base (VLBI).
Artículo científico
Dynamical Mass of the Ophiuchus Intermediate-mass Stellar System S1 with DYNAMO-VLBA
Jazmín Ordóñez-Toro et al. 2024, The Astronomical Journal 167, 108
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ad1bd3
Sobre el IRyA, UNAM
El Instituto de Radioastronomía y Astrofísica de la UNAM (IRyA) es una entidad académica de la UNAM Campus Morelia que realiza investigación de alto nivel e impacto en las áreas de Medio Interestelar, Formación Estelar, Estrellas Evolucionadas, Altas Energías, Dinámica y Estructura Galáctica, Astronomía Extragaláctica y Cosmología. También participa en la formación de recursos humanos de alto nivel, y mantiene un estrecho contacto con la sociedad a través de diversos programas de divulgación.
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IRyA UNAM Campus Morelia
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Texto e ilustración: IRyA UNAM