Captan por primera vez estrellas ocultas que son compañeras de otras más brillantes

La combinación de las observaciones del telescopio espacial Gaia y del instrumento GRAVITY, en tierra, ha permitido a los científicos captar por primera vez a las compañeras de ocho estrellas luminosas, una técnica que abre la puerta a fotografiar a los planetas que orbitan cerca de sus estrellas anfitrionas.

Fotografiar objetos cerca de estrellas brillantes es increíblemente difícil -algo así como intentar fotografiar a una luciérnaga junto a una farola - pero gracias a la combinación de los datos de Gaia (de la Agencia Espacial Europea) y GRAVITY (del Observatorio Europeo Austral), los científicos lo han conseguido.

Hasta ahora, los astrónomos que persiguen estrellas débiles, pequeñas, o planetas junto a una estrella brillante no conseguían fotografiarlos.

Las siete compañeras desconocidas

Para abordar el problema, un equipo internacional de astrónomos dirigido por Thomas Winterhalder, del Observatorio Europeo Austral (ESO), comenzó por buscar en el catálogo elaborado por Gaia, que enumera cientos de miles de estrellas de las que se sospecha que tienen una compañera.

De ese catálogo, el equipo identificó ocho estrellas que fueron analizadas por GRAVITY, el interferómetro de infrarrojo cercano del Very Large Telescope de ESO, en Cerro Paranal (Chile), que combina la luz infrarroja de diferentes telescopios para captar pequeños detalles en objetos débiles.

GRAVITY captó la señal luminosa de las ocho compañeras previstas, siete de las cuales no se conocían. Tres de las compañeras son estrellas muy pequeñas y débiles, mientras que las otras cinco son enanas marrones.

Los investigadores explican que estas compañeras son objetos celestes intermedios entre los planetas y las estrellas: más masivos que los planetas más pesados, pero más ligeros y débiles que las estrellas más ligeras.

Además, una de las enanas marrones observadas en este estudio orbita alrededor de su estrella a la misma distancia que la Tierra del Sol. Es la primera vez que se puede captar directamente una enana marrón tan cercana a su estrella anfitriona.

"Hemos demostrado que es posible captar una imagen de una compañera débil, incluso cuando orbita muy cerca de su brillante estrella anfitriona", explica Thomas, un logro que "pone de relieve la notable sinergia entre Gaia y GRAVITY. Sólo Gaia puede identificar sistemas tan estrechos que albergan una estrella y una compañera 'oculta', y entonces GRAVITY puede tomar el relevo para obtener imágenes del objeto más pequeño y débil con una precisión sin precedentes".

Un gran equipo

Las pequeñas compañeras inferidas a partir de las observaciones de Gaia se sitúan normalmente en ángulos de separación minúsculos, de unas pocas docenas de miliarcosegundos, lo que equivale aproximadamente al tamaño de una moneda de un euro vista desde 100 kilómetros de distancia.

"En nuestras observaciones, los datos de Gaia actúan como una especie de indicador", continúa Thomas. "La parte del cielo que podemos ver con GRAVITY es muy pequeña, por lo que necesitamos saber dónde mirar. Las mediciones precisas y sin precedentes de Gaia sobre los movimientos y posiciones de las estrellas son esenciales para orientar nuestro instrumento en la dirección correcta en el cielo", destaca.

Además, la complementariedad de Gaia y GRAVITY va más allá de hacer observaciones de seguimiento y permitir detecciones. Al combinar los dos conjuntos de datos, los científicos pudieron "pesar" los objetos celestes por separado y diferenciar la masa de la estrella anfitriona y la de su respectiva compañera.

GRAVITY también midió el contraste entre la estrella compañera y la anfitriona en una serie de longitudes de onda en el infrarrojo, lo que sumado a las estimaciones de masa, permitió al equipo evaluar la edad de las compañeras.

Sorprendentemente, dos de las enanas marrones resultaron ser menos luminosas de lo que cabría esperar dado su tamaño y edad. Una posible explicación podría ser que las propias enanas tienen una compañera aún más pequeña.

A partir de ahora, los científicos utilizarán la alianza Gaia-GRAVITY para rastrear posibles planetas compañeros de las estrellas incluidas en el catálogo de Gaia.

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