Los científicos recopilan por primera vez imágenes de alta resolución de la superficie de la Estrella Polar

La superficie de la Estrella Polar es sorprendentemente irregular, según revelan nuevas observaciones de alta definición de Polaris.

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En nuestro sistema solar, esparcidos a lo largo de una de las verdes montañas de la Tierra, seis telescopios de color blanco cáscara de huevo contemplan las profundidades del universo. Como una colmena cohesiva, las estructuras abovedadas recogen luz cósmica para guiar a los astrónomos modernos a explorar el espacio, y es gracias a esta colmena que ahora tenemos una nueva y brillante perspectiva de la luz que guió a los astrónomos del pasado: la Estrella Polar.

Nuestro conocimiento visual de la Estrella Polar actual (debido a la oscilación axial de la Tierra, el título pasa a diferentes estrellas a lo largo de los eones) es profundo. Artistas, antiguos y nuevos, han representado a Polaris brillando en sus pinturas, los astrofotógrafos la han fotografiado desde sus patios traseros y los científicos la han apuntado con sus instrumentos durante décadas. Pero lo que tienen de especial estas nuevas vistas de Polaris, cortesía del conjunto CHARA en Mount Wilson en California, tiene que ver con la resolución. Lo especial de CHARA es, como ya hemos mencionado, que sus telescopios funcionan en conjunto entre sí. Sus datos de luz se combinan en una instalación central para proporcionar una imagen completa y clara de una fuente. Es como si el sexteto de telescopios trabajadores formara un telescopio definitivo con un diámetro de 330 metros (1.083 pies). Y debido a esto, la resolución de imagen del proyecto (específicamente, la resolución angular) es excelente.

Efectivamente, después de comprobar algunas de estas imágenes de Polaris, combinadas con observaciones de CHARA tomadas entre 2016 y 2021, los científicos encontraron algunas características de la estrella previamente desconocidas. Lo más notable es que hay manchas discernibles en la superficie de la estrella, algo así como las manchas solares que vemos en el Sol de vez en cuando.

"Las imágenes de CHARA revelaron grandes puntos brillantes y oscuros en la superficie de Polaris que cambiaron con el tiempo", dijo en un declaración Gail Schaefer, directora de CHARA Array.

Una de las principales razones por las que este hallazgo fue una sorpresa tiene que ver con el hecho de que Polaris no es una estrella cualquiera. Es una especie de estrella conocida como cefeida variable, lo que significa que se ilumina y se atenúa periódicamente. La estrella Polar, en particular, se vuelve más brillante y más débil según un ciclo de cuatro días, y a los científicos les encanta localizar cefeidas debido a su comportamiento tan predecible. Esto se debe a que permite utilizar estas estrellas para medir distancias cósmicas. Básicamente, observar el cambio en el brillo de una cefeida durante un ciclo puede revelar su verdadero brillo.

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Por el contrario, sin pulsaciones periódicas predecibles, una estrella no sería muy fiable para realizar tales mediciones. A riesgo de simplificar, una estrella tenue, por ejemplo, podría estar muy lejos o simplemente ser pequeña, o podría ser extrañamente tenue por alguna otra razón. O podría simplemente estar oscuro durante el momento en que se observó.

Volviendo a esos lugares, como dice el equipo de CHARA, estas imágenes de alta resolución de Polaris marcan el primer "vistazo de cómo luce la superficie de una variable Cefeida". Entonces, encontrar lugares con ese primer vistazo fue intrigante. Pero estos puntos no fueron el único resultado del análisis del equipo.

A diferencia de nuestro sol solitario, Polaris no deambula por el universo por sí sola. Con aproximadamente 46 veces el tamaño de nuestra estrella anfitriona y situada a más de 400 años luz de nosotros, es parte de un sistema de estrellas triples. Resulta que es el más brillante de sus hermanos. De hecho, el objetivo original de la investigación Polaris de CHARA era mapear la órbita de la estrella que gira alrededor de nuestra Estrella Polar una vez cada 30 años. Es el que está mucho más cerca que el otro, lo que hace que la tarea sea una hazaña compleja. Esta estrella no sólo flota muy cerca de Polaris, sino que su compañera también es increíblemente débil. Ni siquiera se confirmó su existencia hasta alrededor de 2005, debido a su documentación al Telescopio Espacial Hubble.

"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 la líder del equipo Nancy Evans del Centro de Astrofísica de Harvard y Smithsonian, quien también ayudó con la identificación de la compañera. dijo en el comunicado. Por esa razón, el equipo también recurrió a otras herramientas astronómicas, como un interferómetro moteado en el Observatorio Apache Point en Nuevo México.

De hecho, esta misión fue un éxito, ya que ayudó a confirmar cosas como el tamaño de Polaris y sugirió que la estrella puede ser unas cinco veces más masiva que el Sol, que es más pesado de lo que se pensaba anteriormente. Ese descubrimiento es importante en sí mismo porque, como Evans dijo a ScienceNews, sólo se han determinado las masas de unas pocas cefeidas. También plantea algunas preguntas interesantes para explorar en el futuro. "La masa combinada con la distancia muestra que la cefeida es más luminosa de lo que se predijo para esta masa a partir de las trayectorias evolutivas", escriben, por ejemplo, los autores del estudio.

Aún así, la naturaleza irregular de la Estrella Polar parece haber acaparado la atención. Considere cómo las áreas de la estrella en las que se ven manchas y la velocidad a la que gira la estrella parecen sugerir una variación de la velocidad radial de 120 días, refiriéndose esencialmente a cambios en la velocidad del objeto visto a lo largo de la línea de visión de un observador. Esto plantea otro enigma más.

"Planeamos seguir fotografiando Polaris en el futuro", dijo en el comunicado John Monnier, profesor de astronomía de la Universidad de Michigan y coautor del estudio. "Esperamos comprender mejor el mecanismo que genera las manchas en la superficie de Polaris".

El estudio fue publicado el 20 de agosto en The Astrophysical Journal.

Publicado originalmente en Space.com.