Los sistemas estelares múltiples

Seamos honestos, el Sistema Solar es más bien aburrido, soso, le falta… originalidad. Nuestro planeta da vueltas alrededor de una solitaria estrella en medio de ninguna parte. Lo realmente interesante son los sistemas múltiples…

Sistemas binarios, triples…

Imagen capturada por el telescopio ALMA del sistema L1448 IRS3B, con dos estrellas jóvenes en el centro y una tercera en la distancia. Crédito: Bill Saxton, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NRAO/AUI/NSF

Imagen capturada por el telescopio ALMA del sistema L1448 IRS3B, con dos estrellas jóvenes en el centro y una tercera en la distancia.
Crédito: Bill Saxton, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NRAO/AUI/NSF

En realidad, podríamos decir que la mayor parte de la galaxia es bastante sosa. Unas dos terceras partes de las estrellas de la Vía Láctea son solitarias, pero hay una tercera parte que es mucho más llamativa, son estrellas que no viajan solas alrededor de la galaxia. Lo hacen en compañía de otras estrellas, y no sólo en configuraciones binarias. Hemos visto sistemas triples, de cuatro estrellas y hasta de siete…

Esa variedad puede dar lugar a resultados de lo más interesantes. Pensemos, primero, en nuestro Sistema Solar, en el que Sol, y los planetas se formaron en una nube de polvo y gas. La gravedad acumuló material en el centro del sistema, donde se formaría nuestra estrella, mientras el resto del disco comenzaba a girar cada vez más rápido. Eventualmente, nuestro astro comenzó su proceso de fusión, expulsando el resto de la nebulosa.

Pero podríamos decir que cada nebulosa estelar es diferente, y algunas pueden llevarnos a la formación de múltiples estrellas. Todo depende de la masa de la nube y de su velocidad de rotación. Baste el ejemplo de la espectacular foto que acompaña este párrafo, en el que podemos ver un sistema múltiple que se está formando en la actualidad. En la imagen puedes ver tres estrellas que se están formando a la vez. Dos están en el centro, separadas por unas 60 unidades astronómicas, y una tercera a 183 UA de distancia. Tienen una edad estimada de sólo entre 10.000 y 20.000 años.

Tipos de sistemas estelares

El posible aspecto que podría tener el cielo de la Tierrra si el Sistema Solar tuviese dos soles. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Univ. of Ariz.

El posible aspecto que podría tener el cielo de la Tierrra si el Sistema Solar tuviese dos soles.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Univ. of Ariz.

Cuando tenemos dos estrellas, hablamos de un sistema binario. Si tienen una masa similar, entonces giran alrededor de un punto común de masa, fuera de ambos astros, al que llamamos baricentro. Si las estrellas tienen masas muy diferentes, entonces puede parecer que una de ellas está orbitando alrededor de la otra, exactamente de la misma manera en que lo hace cualquier planeta.

Cuando observas el cielo, muchas de las estrellas que ves son, en realidad, binarias, y pueden llegar a verse ambos componentes con la ayuda de prismáticos astronómicos o un telescopio pequeño. Por ejemplo, en un telescopio de buena calidad, es posible incluso llegar a resolver las dos estrellas que componen Alfa Centauri (o Rigil Kentaurus, como ha decidido la Unión Astronómica Internacional que pase a llamarse), ambas igual de brillantes, con la tenue Proxima Centauri (en donde se encuentra el exoplaneta Próxima b) en las cercanías.

Pero hay que tener cuidado, a veces parece que dos estrellas están juntas en el cielo, y sin embargo no están orbitando una alrededor de la otra (y de hecho pueden estar separados por miles de años-luz de distancia). En ese caso, lo que tenemos es una estrella binaria óptica. Es decir, desde nuestra perspectiva parece ser un sistema binario, pero en realidad no se trata más que de dos estrellas individuales.

En ocasiones, es posible tener estrellas binarias con una tercera compañera en órbita a su alrededor (ésa es, precisamente, la configuración del sistema de Alfa Centauri), siempre y cuando la tercera estrella esté lo suficientemente lejos como para que el sistema sea estable. En ese caso, lo que tenemos es un sistema triple. Pero podemos ir incluso más allá. Podemos tener dos sistemas binarios que se orbitan mutuamente, dando lugar a un sistema estelar cuádruple.

Combinaciones casi ilimitadas

Concepto artístico del planeta, Próxima b, orbitando alrededor de su estrella, con Alfa Centauri A y B al fondo. Crédito: ESO/M. Kornmesser

Concepto artístico de Próxima b, orbitando alrededor de su estrella, con Alfa Centauri A y B al fondo.
Crédito: ESO/M. Kornmesser

Podemos seguir subiendo las combinaciones y, de hecho, el universo lo hace. Es el caso del sistema Nu Scorpii, que está compuesto por siete estrellas (en una configuración un tanto enrevesada, de hecho todavía no está completamente claro que sea un sistema séptuple y no quíntuple). Si las estrellas no se viesen alteradas, el artículo terminaría aquí. Pero las estrellas evolucionan, y esos cambios también provocan que sus sistemas se vean modificados.

La evolución estelar hace que algunas se conviertan en gigantes rojas al final de su vida, que exploten en supernovas, y en objetos extraños, como enanas blancas, estrellas de neutrones, y hasta agujeros negros. Cuando eso sucede en un sistema individual, no hay mucha historia que contar, pero cuando sucede en un sistema estelar, se puede montar un espectáculo de los que hacen época… Cuando añadimos todos estos factores, nos encontramos con que hay combinaciones casi infinitas de sistemas estelares múltiples.

Algunos de los sistemas más llamativos

VFTS 352 el sistema doble más masivo y cálido que se ha encontrado hasta la fecha. Ambas estrellas se tocan y comparten material. Crédito:. ESO/L. Calçada

VFTS 352 el sistema doble más masivo y cálido que se ha encontrado hasta la fecha. Ambas estrellas se tocan y comparten material.
Crédito:. ESO/L. Calçada

Las estrellas binarias, en ocasiones, pueden estar increíblemente cerca. Tanto, que ambas se tocan. En ese caso hablamos de un sistema binario de contacto, donde ambas estrellas comparten su material constantemente, y sólo es el principio de las configuraciones extrañas. Cuando una estrella como el Sol se queda sin hidrógeno en su núcleo, se expande y se convierte en una gigante roja antes de pasar a ser una enana blanca, cuando esa gigante roja está en un sistema binario, la distancia y la evolución de su compañera puede ser determinante.

Si las dos estrellas están lo suficientemente cerca, la gigante roja puede pasarle material a la otra estrella, y si es lo suficientemente grande, directamente, puede absorberla. Imagínate a nuestro Sol orbitando dentro de la atmósfera de una estrella gigante roja, no sería nada bueno para los planetas.

Hay un sistema binario de contacto aun más extraño, que sucede cuando una gigante roja consume una estrella de neutrones. De hecho, tiene su propio nombre, es lo que llamamos un objeto de Thorne-Zytkow. En este caso, la estrella de neutrones cae rápidamente a través de la atmósfera de la gigante roja. Al llegar al núcleo pueden suceder dos cosas, o se convierte en un agujero negro (devorando a la gigante roja desde dentro) o se convierte en una estrella de neutrones gigante. Es un fenómeno extremadamente raro, hasta el punto de que sólo hemos observado una estrella que podría entrar en esta clasificación (llamada HV 2112)

Cuando una de las estrellas binarias es una enana blanca (el cádaver de una estrella similar al Sol, por decirlo así), el material puede transferirse desde su compañera a la superficie de la enana blanca, provocando explosiones a las que denominamos novas. Si la enana blanca recibe la cantidad suficiente de material, puede llegar a explotar en forma de una supernova de Tipo Ia.

Sistemas binarios y ondas gravitacionales

Concepto artístico de una enana blanca recibiendo material de su estrella compañera. Crédito: NASA/CXC/M. Weiss

Concepto artístico de una enana blanca recibiendo material de su estrella compañera.
Crédito: NASA/CXC/M. Weiss

Si la estrella de turno se forma en un lugar poco afortunado, por ejemplo, en compañía de una estrella extremadamente masiva, puede verse expulsada de la galaxia cuando su compañera explote en forma de supernova. De hecho, hay varias estrellas de este tipo que están en una trayectoria de escape de la Vía Láctea, completamente libres de su influencia gravitacional (y a las que llamamos estrellas hiperveloces).

También puede darse el caso de tener dos estrellas de neutrones en un sistema binario. En ese caso, ambas liberan su energía en forma de ondas gravitacionales, provocando que poco a poco vayan perdiendo momento angular y cayendo hacia su centro de masas. Eventualmente, ambas terminan chocando y dan lugar a la formación de un agujero negro, explotando con tanta energía que podemos detectarlas a miles de millones de años-luz de distancia, en forma de ráfaga rápida de rayos gamma.

Las combinaciones son casi infinitas. También hay sistemas binarios formados por dos agujeros negros que, además de liberar ondas gravitacionales, también terminan colisionando y dando lugar a la formación de un agujero negro con una masa superior a la del original (de hecho, las ondas gravitacionales detectadas hasta la fecha han procedido de colisiones entre agujeros negros en galaxias muy distantes).

Aunque es fascinante pensar lo diferente que podría ser nuestro cielo hubiésemos nacido en un sistema múltiple, donde a veces veríamos varias estrellas en el cielo, otras veces sólo una y, en algunas ocasiones, incluso veríamos cómo se hace de noche, creo que prefiero la tranquilidad de saber que nuestro Sol es una estrella solitaria con una vida monótona y aburrida… para nuestra tranquilidad.

Referencias: Universe Today

Alex Riveiro

Amante de la astronomía. Hablo de todo lo relacionado con el universo y sus conceptos de una manera amena y sencilla. Desde los púlsares hasta la historia de la astronomía en Al-Andalus.

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6 Respuestas

  1. Arnoldo De la Hoz dice:

    Leído. Lo gocé, tío!

  1. 1 diciembre, 2016

    Información Bitacoras.com

    Valora en Bitacoras.com: Seamos honestos, el Sistema Solar es más bien aburrido, soso, le falta… originalidad. Nuestro planeta da vueltas alrededor de una solitaria estrella en medio de ninguna parte. Lo realmente interesante son los sistemas mú…

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