Nuevos descubrimientos en sistemas estelares de latidos

Las estrellas latientes (HBS) son un tipo especial de sistema estelar binario donde dos estrellas orbitan una alrededor de la otra en un camino alargado. Su luz cambia de tal manera que parece un latido humano. Esto se debe a que la forma de sus órbitas hace que se atraigan entre sí, especialmente cuando están más cerca, un evento conocido como paso por periastron. Estudiar las HBS ayuda a los científicos a aprender sobre cómo se forman, evolucionan y cambian las estrellas binarias con el tiempo bajo la influencia de fuerzas gravitacionales fuertes.

Recientemente, los investigadores descubrieron 23 nuevas HBS utilizando datos del Satélite de Encuesta de Exoplanetas en Tránsito (TESS). Examinaron varias características de estas estrellas, como la velocidad de su órbita y cuán estiradas están. Los nuevos hallazgos brindan importantes perspectivas sobre los comportamientos y propiedades de estos fascinantes sistemas estelares.

#Características de las estrellas latientes

Las HBS tienen patrones de luz únicos debido a sus órbitas. La luz de estas estrellas cambia de manera más dramática cuando están más cerca, creando una señal de "latido" en los datos. La cantidad de variación en la luz está influenciada por la distancia entre las dos estrellas y cuán elípticas son sus órbitas. Este comportamiento le da a los científicos la oportunidad de investigar más sobre estos sistemas estelares.

Sin embargo, encontrar HBS no ha sido fácil. Los telescopios terrestres tienen dificultades para detectarlas porque los cambios en el brillo suelen ser sutiles. La mayoría de las HBS fueron descubiertas gracias a datos de alta precisión del telescopio espacial Kepler, que facilitó notar las pequeñas variaciones en la luz.

#El papel de TESS

TESS fue lanzado en 2018 específicamente para estudiar exoplanetas, pero también ha sido muy efectivo en encontrar nuevas HBS. Observa partes del cielo en detalle durante 27 días antes de moverse a una nueva área. Entre las HBS interesantes que ha estudiado está MACHO 80.7443.1718, que ha sido el tema de varios artículos de investigación.

Gracias a la monitorización continua de TESS, los investigadores han identificado las 23 nuevas HBS usando sus datos fotométricos. Este proceso de recolección de datos involucró un análisis cuidadoso para asegurar que las curvas de luz fueran confiables.

#Metodología para el análisis

Para estudiar las nuevas HBS, primero se obtuvieron las curvas de luz de los datos públicos procesados de TESS. Los investigadores inspeccionaron las curvas de luz para encontrar datos que mostraran señales de latido claras. También eliminaron cualquier dato que no cumpliera con sus criterios, usando un método llamado suavizado de gráficos de dispersión localmente ponderado (LOWESS) para limpiar los datos para el análisis.

Luego, los investigadores aplicaron un modelo específico para ajustar las curvas de luz y extraer parámetros importantes como el periodo orbital, la Excentricidad y la inclinación. Usaron un método estadístico llamado Monte Carlo Markov Chain (MCMC) para ayudar con sus cálculos. Se derivaron varios parámetros para las nuevas HBS, como cuánto tiempo le toma a cada estrella orbitar, cuán estiradas están sus órbitas y otras características clave.

#Hallazgos del análisis

Basado en este análisis, se encontró que las nuevas HBS tienen Períodos Orbitales que van de 2.7 a 20 días y excentricidades de 0.08 a 0.70. Se notó una correlación entre la excentricidad de las órbitas y sus períodos, indicando que las órbitas de período más corto tienden a tener una forma más circular debido a fuerzas gravitacionales más fuertes que actúan sobre ellas.

Los investigadores también trazaron las nuevas HBS en el Diagrama de Hertzsprung-Russell (H-R), que trama estrellas según sus temperaturas y brillo. La ubicación de las nuevas HBS en este diagrama mostró que estas estrellas no estaban limitadas a una región específica, sino que se encontraban en varios lugares. Sin embargo, se localizaron principalmente en áreas con temperaturas y brillos más altos, sugiriendo que TESS es mejor para detectar estrellas más masivas.

#Relación entre la excentricidad y el periodo orbital

La relación entre la excentricidad de las órbitas y sus periodos orbitales proporciona información importante sobre cómo evolucionan estas estrellas. Generalmente, se ven excentricidades más bajas para períodos orbitales más cortos. Esto sugiere que las estrellas con órbitas más cortas han tenido más tiempo y oportunidad para circularse debido a las fuerzas de marea que actúan sobre ellas.

Como indica el estudio, la mayoría de las nuevas HBS caen dentro de un rango específico de la distribución de excentricidad-período que se alinea con hallazgos anteriores. Esto implica que muchas HBS pueden haberse formado con una variedad de condiciones iniciales antes de asentarse en sus órbitas actuales.

#El diagrama de Hertzsprung-Russell

El diagrama H-R es una herramienta crucial para entender las propiedades de las estrellas. Para las nuevas HBS estudiadas, se tomaron datos clave como paralaje, magnitud visual y temperatura efectiva del Gaia Survey, que proporciona mediciones muy detalladas para un gran número de estrellas.

Cuando se traza, el diagrama H-R para estas HBS mostró una amplia distribución. Hay muchas estrellas en diferentes áreas de este diagrama, lo que significa que las HBS pueden existir en una variedad de condiciones. Los resultados indican que TESS tiende a encontrar estrellas más masivas, lo que podría explicar las temperaturas y luminosidades más altas observadas entre estas HBS.

#Distribución de parámetros

Las características de las nuevas HBS se examinaron más a fondo al observar la distribución de sus varios parámetros. Se analizaron y presentaron en histogramas parámetros como periodos orbitales, excentricidades, inclinaciones y temperaturas efectivas.

La mayoría de las 23 HBS encontradas tenían períodos más cortos de 20 días, con muchas por debajo de 10 días. Este promedio más corto podría deberse a las dificultades para detectar HBS de períodos más largos dentro del marco de observación de TESS.

Las excentricidades de las nuevas HBS permanecieron mayormente por debajo de 0.4, indicando que muchas de ellas tienen órbitas relativamente circulares. Esta observación nuevamente refleja limitaciones de observación, ya que las HBS más excéntricas suelen tener períodos orbitales más largos, lo que las hace más difíciles de detectar.

#Conclusión

En conclusión, el descubrimiento de 23 nuevas estrellas latientes no eclipsadas agrega a nuestra comprensión de los sistemas estelares binarios. El análisis indica que estas estrellas exhiben una relación fuerte entre la excentricidad y los períodos orbitales. Los hallazgos también resaltan las capacidades de la encuesta TESS para identificar estrellas, particularmente aquellas que son más masivas con períodos orbitales más cortos y temperaturas más altas.

Los descubrimientos realizados en este estudio proporcionan información valiosa para futuras investigaciones sobre estrellas binarias y sus características. Aunque muchas de las nuevas HBS tienen excentricidades más altas, también hay algunas con excentricidades más bajas, lo que indica una diversidad de características entre estos objetos celestes.

En general, el aumento del número de estrellas latientes conocidas permite a los científicos profundizar su comprensión de cómo se comportan y evolucionan estos sistemas con el tiempo. Esta seguirá siendo un área emocionante de investigación en el campo de la astrofísica, invitando a más investigaciones sobre los muchos aspectos de la formación y evolución estelar.