Un equipo internacional de astrónomos, entre ellos el Profesor Tom Marsh y el Dr. Danny Steeghs de la Universidad de Warwick, han demostrado que las dos estrellas en el binario HM Cancri definitivamente giran una alrededor de la otra en sólo 5,4 minutos. Esto hace que la estrella binaria HM Cancri sea con mucho, la de período orbital más breve conocida. También es la binaria más pequeña conocida. El sistema binario no es mayor de 8 veces el diámetro de la Tierra, no más de un cuarto de la distancia de la Tierra a la Luna. El sistema binario está formado por dos enanas blancas. Estas son las cenizas de estrellas que alguna vez fueron como nuestro Sol, y contienen una forma muy condensada de helio, carbono y oxígeno. Las dos enanas blancas en HM Cancri están tan cerca que la masa está fluyendo de una estrella a la otra. HM Cancri se notó por primera vez como una fuente de rayos X en 1999, mostrando una periodicidad de 5,4 minutos, pero durante mucho tiempo no ha quedado claro si este período también es el período orbital real del sistema. Fue tan corto que los astrónomos se mostraron renuentes a aceptar la posibilidad sin pruebas sólidas.
El equipo de astrónomos, dirigido por el Dr. Gijs Roelofs del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, que incluye al profesor Tom Marsh y al Dr. Danny Steeghs de la Universidad de Warwick en el Reino Unido, ha utilizado el telescopio más grande del mundo, el telescopio Keck en Hawai, para demostrar que el período de 5,4 minutos es de hecho el período del sistema. Esto se ha hecho mediante la detección de las variaciones de velocidad en las líneas espectrales de la luz de HM Cancri. Estas variaciones de velocidad son inducidas por el efecto Doppler, causado por el movimiento orbital de las dos estrellas que giran una alrededor de la otra. El efecto Doppler hace que las líneas cambien periódicamente de azul a rojo y de rojo a azul.
Las observaciones de HM Cancri eran un último desafío, debido al período muy corto que era preciso resolver y a la debilidad del sistema binario. A una distancia de cerca de 16.000 años luz de la Tierra, la binaria exhibe un brillo no mayor que una millonésima del de las estrellas más débiles visibles a ojo desnudo.
El profesor Tom Marsh, de la Universidad de Warwick, dijo: "Este es un sistema interesante en varios sentidos: tiene un período muy corto, la masa fluye de una estrella y se desploma en el ecuador de la otra en una región comparable en tamaño a los Midlands ingleses, donde se libera una energía mayor que la total irradiada por el Sol en rayos X. También podría ser un fuerte emisora de ondas gravitatorias que un día podrían ser detectadas desde este tipo de sistema de estrellas. "
El Dr. Danny Steeghs de la Universidad de Warwick, dijo: "Hace algunos años propusimos que HM Cancri era realmente una binaria con interacción formado por dos enanas blancas y que su período orbital era de 5,4 minutos. Es muy gratificante ver que este modelo confirma nuestras observaciones, sobre todo porque los intentos anteriores habían sido frustrados por el mal tiempo. "
El artículo que describe las observaciones de HM Cancri, titulado "Evidencia espectroscópica para un periodo orbital de 5,4 minutos en HM Cancri", se publicará en Astrophysical Journal Letters el 10 de marzo 2010
"Este tipo de observaciones realmente está en el límite de lo que es posible actualmente. No sólo se necesitan los mayores telescopios del mundo, también tienen que estar equipados con los mejores instrumentos disponibles", explica el profesor Paul Groot de la Universidad Radboud Nijmegen en los Países Bajos.
"El sistema binario HM Cancri es un verdadero reto para nuestra comprensión de la evolución estelar," añade el Dr. Gijs Nelemans de la Universidad Radboud. "Sabemos que el sistema debe provenir de dos estrellas normales que de alguna forma en espiral juntos en dos primeros episodios de transferencia de masa, pero la física de este proceso es muy poco conocida. El sistema también es una gran oportunidad para la relatividad general. Debe ser uno de los emisores más copiosos de ondas gravitatorias. En un futuro esperamos detectar estas distorsiones del espacio-tiempo directamente con el satélite LISA, y el sistema HM Cancri será una piedra angular para esta misión."
Fuente:
Most extreme white dwarf binary system found with orbit of just 5 minutes
Imagen:
Concepto artístico de un sistema binario. Crédito: Universidad de Warwick.
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