Nuevo sistema estelar triple establece récord de período orbital más corto

Astrónomos profesionales y aficionados han hecho un descubrimiento revolucionario con la ayuda de la inteligencia artificial: han identificado un sistema estelar triple único llamado TIC 290061484. Este trío estelar fue descubierto mediante «luces estroboscópicas» cósmicas observadas por el Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la NASA.

TIC 290061484 presenta un par de estrellas gemelas que orbitan entre sí cada 1,8 días, junto con una tercera estrella que orbita al dúo en solo 25 días. Este notable hallazgo rompe el récord anterior del período orbital externo más corto en tales sistemas, que se estableció en 1956 con una tercera estrella orbitando un par interno en 33 días.

«Gracias a la configuración compacta y de canto del sistema, podemos medir las órbitas, masas, tamaños y temperaturas de sus estrellas», dijo Veselin Kostov, científico investigador del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, y del Instituto SETI en Mountain View, California. «Y podemos estudiar cómo se formó el sistema y predecir cómo puede evolucionar».

El 2 de octubre se publicó en The Astrophysical Journal un artículo dirigido por Kostov que describe los resultados.

Los destellos de la luz de las estrellas ayudaron a revelar el trío compacto, que se encuentra en la constelación de Cygnus. Resulta que el sistema es casi plano desde nuestra perspectiva. Esto significa que las estrellas se cruzan justo en frente de las otras, o las eclipsan, mientras orbitan. Cuando eso sucede, la estrella más cercana bloquea parte de la luz de la estrella más lejana.

Usando aprendizaje automático, los científicos filtraron enormes conjuntos de datos de luz estelar de TESS para identificar patrones de atenuación que revelan eclipses. Luego, un pequeño equipo de científicos ciudadanos filtró aún más, basándose en años de experiencia y capacitación informal para encontrar casos particularmente interesantes.

Estos astrónomos aficionados, que son coautores del nuevo estudio, se conocieron como participantes en un proyecto de ciencia ciudadana en línea llamado Planet Hunters, que estuvo activo entre 2010 y 2013. Los voluntarios luego se unieron a astrónomos profesionales para crear una nueva colaboración llamada Visual Survey Group, que ha estado activa durante más de una década.

«Buscamos principalmente señales de sistemas compactos de múltiples estrellas, estrellas pulsantes inusuales en sistemas binarios y objetos extraños», dijo Saul Rappaport, profesor emérito de física en el MIT en Cambridge. Rappaport fue coautor del artículo y ha ayudado a dirigir el Visual Survey Group durante más de una década. «Es emocionante identificar un sistema como este porque rara vez se encuentran, pero pueden ser más comunes de lo que sugieren los recuentos actuales». Es probable que muchos más dispersen nuestra galaxia, esperando ser descubiertos.

En parte porque las estrellas en el sistema recién descubierto orbitan casi en el mismo plano, los científicos dicen que es probable que sea muy estable a pesar de su configuración ajustada (las órbitas del trío encajan en un área más pequeña que la órbita de Mercurio alrededor del sol). La gravedad de cada estrella no perturba demasiado a las demás, como podrían hacerlo si sus órbitas estuvieran inclinadas en diferentes direcciones.

Pero aunque sus órbitas probablemente permanecerán estables durante millones de años, «nadie vive aquí», dijo Rappaport. «Creemos que las estrellas se formaron juntas a partir del mismo proceso de crecimiento, lo que habría impedido que se formaran planetas muy cerca de cualquiera de las estrellas». La excepción podría ser un planeta distante que orbitara las tres estrellas como si fueran una sola.

A medida que las estrellas interiores envejezcan, se expandirán y finalmente se fusionarán, lo que provocará una explosión de supernova en unos 20 a 40 millones de años.

Mientras tanto, los astrónomos están buscando estrellas triples con órbitas aún más cortas. Eso es difícil de hacer con la tecnología actual, pero una nueva herramienta está en camino.

Las imágenes del próximo telescopio espacial Nancy Grace Roman de la NASA serán mucho más detalladas que las de TESS. La misma área del cielo cubierta por un solo píxel de TESS cabrá más de 36.000 píxeles Roman. Y mientras que TESS realizó una mirada amplia y superficial a todo el cielo, Roman perforará profundamente el corazón de nuestra galaxia donde las estrellas se amontonan, proporcionando una muestra del núcleo en lugar de rozar toda la superficie.

«No sabemos mucho sobre muchas de las estrellas del centro de la galaxia, excepto las más brillantes», dijo Brian Powell, coautor y científico de datos de Goddard. «La vista de alta resolución de Roman nos ayudará a medir la luz de estrellas que normalmente se difuminan, lo que nos proporcionará la mejor visión hasta ahora de la naturaleza de los sistemas estelares de nuestra galaxia».

Y como Roman monitoreará la luz de cientos de millones de estrellas como parte de uno de sus estudios principales, ayudará a los astrónomos a encontrar más sistemas estelares triples en los que todas las estrellas se eclipsan entre sí.

«Tenemos curiosidad por saber por qué no hemos encontrado sistemas estelares como estos con períodos orbitales exteriores aún más cortos», dijo Powell. «Roman debería ayudarnos a encontrarlos y acercarnos a descubrir cuáles podrían ser sus límites».

Roman también podría encontrar estrellas eclipsantes unidas en grupos aún más grandes: media docena, o quizás incluso más, todas orbitando entre sí como abejas zumbando alrededor de una colmena.

«Antes de que los científicos descubrieran los sistemas estelares triples triplemente eclipsantes, no esperábamos que estuvieran ahí», dijo el coautor Tamás Borkovits, investigador principal del Observatorio Baja de la Universidad de Szeged en Hungría. «Pero una vez que los encontramos, pensamos, ¿por qué no? Roman también puede revelar categorías de sistemas y objetos nunca antes vistos que sorprenderán a los astrónomos».

Con información de The Astrophysical Journal