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💫Enana blanca pesada por lentes gravitacionales

Los astrónomos pesan a una enana blanca usando lentes gravitacionales

Los astrónomos pesan una enana blanca usando lentes gravitacionales

El resultado confirma nuestra teoría actual de la física enana blanca.

Por Alison Klesman | Publicada: Miércoles 07, Junio ​​2017



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Stein 2051B es una enana blanca a 17 años luz de distancia. En 2014, pasó lo suficientemente cerca de una estrella de fondo (visto en la parte inferior izquierda de la enana blanca) para doblar su luz, como se ve desde la Tierra.

NASA, ESA y K. Sahu (STScI)

La teoría de Einstein sobre el general cambió relativamente la manera en que los científicos miran el universo. La presencia de la masa dobla el espacio-tiempo como una bola de bolos presionando un colchón, haciendo que la luz se curve mientras viaja a través de estas depresiones en su camino hacia la Tierra. En 1919, sir Arthur Eddington confirmó este efecto midiendo la deflexión de las estrellas del fondo causadas por nuestro sol durante un eclipse solar total. Casi un siglo después, los astrónomos han utilizado el Telescopio Espacial Hubble (HST) para medir este efecto causado por una estrella fuera de nuestro sistema solar por primera vez.

Este innovador resultado fue anunciado hoy en la 230a Reunión de la Sociedad Astronómica Americana por Kailash Sahu del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial. El equipo de Sahu utilizó el HST para capturar la desviación de la luz de una estrella de fondo como una enana blanca, el núcleo remanente de una estrella, una vez como nuestro Sol, pasó frente a ella como se ve desde la Tierra. Aunque esta deformación era minúscula - aproximadamente 1.000 veces más pequeña que la deformación medida por Eddington en 1919 - la precisión alcanzable con Hubble permitió a los astrónomos verla claramente. De la deflexión, fueron capaces de medir la masa de la enana blanca, llamada Stein 2051B, de una nueva manera que confirma de forma independiente la relación teórica de masa-radio para las enanas blancas. Esta es una buena noticia, porque la relación masa-radio es la base para el uso de los astrónomos de estos objetos como indicadores de distancia estándar en la cosmología. El trabajo aparecerá este mes en la revista Science.

Para encontrar un par de estrellas adecuadas para llevar a cabo esta tarea, el equipo de Sahu primero peinó a través de un catálogo de 10.000 estrellas con grandes movimientos propios, o movimientos en el cielo visto desde la Tierra. Basado en los movimientos de estas estrellas, el equipo proyectó las posiciones de las estrellas hacia delante en el tiempo para encontrar un par que pasaría lo suficientemente cerca el uno del otro (cuando se proyecta en el cielo, no en el espacio físico) para producir una curva en luz de las estrellas medible con HST.

Su elección: Stein 2051B, una enana blanca a 17 años luz de la Tierra. Según los cálculos del equipo, Stein 2051B pasaría frente a una distante estrella de fondo, a unos 5.000 años luz de distancia, haciendo que la luz de las estrellas de fondo se doblara en 2 milisegundos. En términos más comprensibles, ver que la curva sería como tratar de ver un insecto rastreo a través de la cara de un cuarto de una distancia de unos 1.500 kilómetros (2.400 kilómetros).

El equipo se alistó con el Hubble para observar las estrellas en ocho épocas, o puntos en el tiempo, con observaciones tomadas en el tiempo anterior, durante y después del evento, que ocurrió en marzo de 2014. Y, de hecho, sí observaron una deflexión de La luz de fondo como la enana blanca pasó delante de la fuente distante.

Este trabajo representa dos primeros en astronomía. Una, es la primera vez que una deformación debida a la relatividad general se ha medido utilizando una estrella distinta de nuestro Sol. Y dos, como explicó Sahu durante la conferencia de prensa, medir la masa de Stein 2051B es la primera "prueba limpia para la relación masa-radio".

La relación masa-radio para las enanas blancas conduce a un límite llamado límite de Chandrasekhar. Si una enana blanca acumula masa más allá de este límite (robándolo de un compañero binario), explotará como una supernova, que puede ser vista desde distancias grandes y puede ser utilizada por los astrónomos para medir distancias muy grandes con precisión. Pero si esta relación es diferente de la que actualmente entendemos, afectaría las mediciones de distancia basadas en supernovas enanas blancas.


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