Los investigadores que utilizan el Centro de Astronomía de Alta Resolución Angular (CHARA) de la Universidad Estatal de Georgia han identificado nuevos detalles sobre el tamaño y la apariencia de la Estrella del Norte, también conocida como Polaris. La nueva investigación se publica en The Astrophysical Journal.
El Polo Norte de la Tierra apunta a una dirección en el espacio marcada por la Estrella del Norte. Polaris es a la vez una ayuda para la navegación y una estrella notable por derecho propio. Es el miembro más brillante de un sistema de tres estrellas y es una estrella variable pulsante. Polaris se vuelve más brillante y más débil periódicamente a medida que el diámetro de la estrella crece y se encoge a lo largo de un ciclo de cuatro días.
Polaris es un tipo de estrella conocida como variable cefeida. Los astrónomos utilizan estas estrellas como «velas estándar» porque su brillo real depende de su período de pulsación: las estrellas más brillantes pulsan más lentamente que las estrellas más débiles. El brillo que aparece una estrella en el cielo depende de su brillo real y de la distancia a la estrella. Como conocemos el brillo real de una cefeida en función de su período pulsatorio, los astrónomos pueden utilizarlos para medir las distancias a sus galaxias anfitrionas e inferir la tasa de expansión del universo.
Un equipo de astrónomos dirigido por Nancy Evans en el Centro de Astrofísica de Harvard y Smithsonian observó Polaris utilizando el conjunto de interferometría óptica CHARA de seis telescopios en Mount Wilson, California. El objetivo de la investigación era trazar un mapa de la órbita de la compañera cercana y débil que orbita Polaris cada 30 años.
«La pequeña separación y el gran contraste de brillo entre las dos estrellas hace que sea extremadamente difícil resolver el sistema binario durante su aproximación más cercana», dijo Evans.
El conjunto CHARA combina la luz de seis telescopios que se encuentran distribuidos en la cima de la montaña en el histórico Observatorio del Monte Wilson. Al combinar la luz, el conjunto CHARA actuó como un telescopio de 330 metros para detectar la débil compañera cuando pasó cerca de Polaris. Las observaciones de Polaris se registraron utilizando la cámara MIRC-X construida por astrónomos de la Universidad de Michigan y la Universidad de Exeter en el Reino Unido. La cámara MIRC-X tiene la notable capacidad de capturar detalles de las superficies estelares.
El equipo rastreó con éxito la órbita de la compañera cercana y midió los cambios en el tamaño de la cefeida a medida que pulsaba. El movimiento orbital mostró que Polaris tiene una masa cinco veces mayor que la del sol. Las imágenes de Polaris mostraron que tiene un diámetro 46 veces el tamaño del Sol.
La mayor sorpresa fue la aparición de Polaris en imágenes de cerca. Las observaciones de CHARA proporcionaron el primer vistazo de cómo se ve la superficie de una variable cefeida.
«Las imágenes de CHARA revelaron grandes manchas brillantes y oscuras en la superficie de Polaris que cambiaron con el tiempo», dijo Gail Schaefer, directora del CHARA Array. La presencia de manchas y la rotación de la estrella podrían estar relacionadas con una variación de 120 días en la velocidad medida.
«Planeamos seguir tomando imágenes de Polaris en el futuro», dijo John Monnier, profesor de astronomía en la Universidad de Michigan. «Esperamos entender mejor el mecanismo que genera las manchas en la superficie de Polaris».
Las nuevas observaciones de Polaris se realizaron y registraron como parte del programa de acceso abierto en el CHARA Array, donde los astrónomos de todo el mundo pueden solicitar tiempo a través del Laboratorio Nacional de Investigación en Astronomía Óptica e Infrarroja (NOIRLab).
Con información de The Astrophysical Journal
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