El sistema de tres pares binarios es sumamente raro y constituye un modelo casi único para entender cómo se forman este tipo de agrupaciones estelares.
En la mitología griega y romana, Kastor y Polydeukes eran los hijos gemelos de Zeus y Leda, reina de Esparta, y eran llamados Dioskouroi, que significa «los jóvenes de Zeus». Castor y Pollux, sus nombres latinizados, eran figuras semidivinas, con el poder de salvar a aquellos en problemas en el mar o en grave peligro en la guerra y se asociaron también con los caballos y los deportes.
Según diversas versiones mitológicas, debido a su importancia y trascendencia, los gemelos fueron colocados en el cielo, dando forma a la constelación zodiacal de Gemini, donde Castor y Pollux son las dos estrellas más brillantes, ambas distinguibles a simple vista sin problema.
Con el uso frecuente del telescopio a partir de inicios del siglo XVII, el estudio de las estrellas individuales en el firmamento fue revelando extraños y sorprendentes detalles. Uno de los más interesantes está relacionado precisamente con una de las estrellas de los gemelos, con Castor.
Entre 1718 y 1719, James Pound y su sobrino James Bradley encontraron que Castor en realidad eran dos estrellas sumamente juntas, lo que hoy conocemos como una binaria. Tiempo después, en 1897, el astrónomo Aristarkh Apollonovich Belopolsky encontró por métodos espectroscópicos que una de las estrellas era doble; y en 1905 Heber Curtis descubrió que lo mismo ocurría con la otra estrella.
Pero en 1920 vendría algo más trascendente para el conocimiento de la estrella de Gemini. Walter Adams y Alfred Joy encontraron una tercer componente que también era binaria, completando el descubrimiento de Castor como el primer sistema séxtuple detectado.
La rareza de sistemas como Castor es enorme, sólo se conocen poco casos y el último encontrado acaba de ser anunciado hace apenas unos días.
SEIS ESTRELLAS CON SEIS ECLIPSES
En dirección de la constelación de Eridanus, «el río Eridano», a unos 1900 años luz de nosotros, se encuentra TYC 7037-89-1, un conjunto sextuple de estrellas en el que todas producen eclipses con las otras, visto desde nuestra perspectiva. De ahora en adelante me referiré al sistema sólo como TYC 7037.
El hallazgo se ha confirmado a través del telescopio espacial TESS y de varios otros en tierra, pero además haciendo uso de herramientas computacionales de análisis de imágenes con Deep learning, específicamente los llamados mapas de saliencia y redes neuronales entrenadas para clasificar las imágenes con las curvas de los cambios en la luz de las binarias eclipsantes.
Aquí me detendré un momento para abundar en esto de «los cambios en la luz de las binarias» o lo que conocemos como «curvas de luz».
Cuando tenemos dos estrellas orbitando ambas alrededor de su centro de masa y con el plano orbital en dirección nuestra, la luz que nos llega de ellas cambia regularmente. En términos sencillos, pero correctos, las estrellas se «eclipsan» mutuamente. Imagina esto como si un foco o bombilla de 50 watts girara alrededor de una de 100 watts.
Si registramos esos cambios en el papel, lo que tenemos después de muchos datos es lo que llamamos una curva de luz, que no es otra cosa que la cantidad de luz capturada por nuestros telescopios en función del tiempo y que varía por los eclipses entre las estrellas. En su movimiento, si el plano es paralelo a nosotros, las estrellas se eclipsarán mutuamente y tendremos bajadas y subidas en la cantidad de luz que detectamos.
En esencia, el sistema de TYC 7037 está compuesto por tres binarias eclipsantes: pares estelares cuyas órbitas se inclinan en nuestra línea de visión y que nos permite verlas, alternadamente, una frente a la otra.
Los astrónomos designaron a las binarias con las letras A, B y C; cada par fue llamado entonces A1 y A2, B1 y B2, C1 y C2. Los pares A y C orbitan entre sí, pero el par B, más lejano, orbita a A y C.
El par A de estrellas orbita entre sí en unos 1.5 días; el par C orbita entre sí en unos 1.3 días; luego el sistema A-C orbita en 3.7 años. Finalmente, los miembros de B giran entre sí cada 8.2 días, pero el par gira alrededor de los sistemas internos, A y C, en unos 2000 años.
Las estrellas primarias o principales en las tres binarias son ligeramente más grandes y masivas que el Sol y de una temperatura algo mayor que nuestra estrella. Las secundarias, las menos masivas, tienen alrededor de la mitad del tamaño del Sol y un tercio de su temperatura.
Uno de los principales intereses en estudiar las binarias eclipsantes es porque, a través de las mediciones detalladas de sus tamaños, masas, temperaturas y separación de las estrellas, es posible construir mejores modelos de formación y evolución de estrellas en general.
Pero los casos de TYC 7037 y Castor son mucho más especiales. Los astrónomos quieren saber más sobre cómo las estrellas primarias y secundarias en las tres binarias desarrollaron propiedades similares y cómo los tres sistemas se unieron gravitacionalmente. ¿Pudieron las seis estrellas nacer de un mismo disco de gas y polvo? ¿Cómo fue la acreción de material de los núcleos primigenios de gas que formaron y siguen formando en muchos lugares de la Vía Láctea, sistemas sextuples como este?
Los astrónomos señalan que como consecuencia de su rara composición, estructura y orientación, los tres pares de TYC 7037 pueden proporcionar una nueva e importante visión de la formación, dinámica y evolución de múltiples binarias estelares.
Finalmente, dos cosas. En el artículo se resalta la continuidad en la búsqueda de sistemas múltiples en otras curvas de luz generadas con el telescopio espacial TESS, a través de una combinación de machine learning y detección visual humana. Además anuncian que otro sistema sextuple ha sido encontrado por otro grupo de astrónomos, en los datos de TESS y que próximamente se publicará el trabajo al respecto.
Desde luego, observaciones con otros telescopios en estos sistemas irán develando muchos más detalles.
La investigación sobre TYC 7037 fue presentada en el artículo, «TIC 168789840: A Sextuply-Eclipsing Sextuple Star System,» publicado en la revista especializada The Astronomical Journal. Les dejo el enlace de una copia gratuita.
Otras referencias:
https://www.ancient.eu/Castor_and_Pollux/
https://en.wikipedia.org/wiki/Saliency_map
https://exoplanets.nasa.gov/news/1672/discovery-alert-first-six-star-system-where-all-six-stars-undergo-eclipses/
Narices de Tycho 