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Este artículo trata sobre objetos astronómicos. Para el sistema de estrellas de Hollywood, consulte Sistema de estrellas (realización de películas) .
"estrella múltiple" vuelve a dirigir aquí. Para múltiplos visuales, vea estrella doble .
No confundir con sistema planetario .

Imagen del sistema de estrella triple Algol con el interferómetro CHARA.jpg
Imagen de la película de Algol AB con el interferómetro CHARA - labelted.gif HD188753 orbit.jpg

Un sistema estelar o sistema estelar es un pequeño número de estrellas que orbitan entre sí, [1] unidas por atracción gravitacional . Un gran grupo de estrellas unidas por la gravitación generalmente se denomina cúmulo de estrellas o galaxia , aunque, en términos generales, también son sistemas estelares. Los sistemas estelares no deben confundirse con los sistemas planetarios , que incluyen planetas y cuerpos similares (como los cometas ).

Un sistema estelar de dos estrellas que se conoce como una estrella binaria , sistema binario o física estrella doble . Si no hay efectos de marea , no hay perturbaciones de otras fuerzas y no hay transferencia de masa de una estrella a otra, dicho sistema es estable, y ambas estrellas trazarán una órbita elíptica alrededor del baricentro del sistema de forma indefinida. [ cita requerida ] (Ver problema de dos cuerpos ) . Ejemplos de sistemas binarios son Sirius , Procyon y Cygnus X-1, el último de los cuales probablemente consiste en una estrella y un agujero negro .

Múltiples sistemas estelares [ editar ]

Un sistema de estrellas múltiples consta de tres o más estrellas que, desde la Tierra, parecen estar cerca unas de otras en el cielo. [ dudoso - discutir ] Esto puede resultar de que las estrellas estén físicamente cerca y unidas gravitacionalmente entre sí, en cuyo caso es una estrella física múltiple, o esta cercanía puede ser simplemente aparente, en cuyo caso es una estrella múltiple óptica [ a] Las estrellas físicas múltiples también se denominan comúnmente estrellas múltiples o sistemas estelares múltiples . [2] [3] [4] [5]

La mayoría de los sistemas estelares múltiples son estrellas triples . Es menos probable que ocurran sistemas con cuatro o más componentes. [3] Los sistemas de estrellas múltiples se denominan triples , ternarios o trinarios si contienen 3 estrellas; cuádruples o cuaternarios si contienen 4 estrellas; quintuple o quintenario con 5 estrellas; séxtuple o sextenario con 6 estrellas; septuple o septenario con 7 estrellas. Estos sistemas son más pequeños que los cúmulos de estrellas abiertos , que tienen una dinámica más compleja y normalmente tienen entre 100 y 1000 estrellas.[6] La mayoría de los sistemas estelares múltiples conocidos son triples; para multiplicidades más altas, el número de sistemas conocidos con una multiplicidad dada disminuye exponencialmente con la multiplicidad. [7] Por ejemplo, en la revisión de 1999 del catálogo de Tokovinin [3] de estrellas físicas múltiples, 551 de los 728 sistemas descritos son triples. Sin embargo, debido a la sospecha de efectos de selección , la capacidad para interpretar estas estadísticas es muy limitada. [8]

Los sistemas de estrellas múltiples se pueden dividir en dos clases dinámicas principales:

(1) sistemas jerárquicos , que son estables y consisten en órbitas anidadas que no interactúan mucho, por lo que cada nivel de la jerarquía puede tratarse como un problema de dos cuerpos

o

(2) los trapecios que tienen órbitas inestables que interactúan fuertemente y se modelan como un problema de n cuerpos , exhibiendo un comportamiento caótico . [9] Pueden tener 2, 3 o 4 estrellas.

Sistemas jerárquicos [ editar ]

Sistema estelar llamado DI Cha . Si bien solo hay dos estrellas aparentes, en realidad es un sistema cuádruple que contiene dos conjuntos de estrellas binarias. [10]

La mayoría de los sistemas de estrellas múltiples están organizados en lo que se llama un sistema jerárquico : las estrellas del sistema se pueden dividir en dos grupos más pequeños, cada uno de los cuales atraviesa una órbita más grande alrededor del centro de masa del sistema . Cada uno de estos grupos más pequeños también debe ser jerárquico, lo que significa que deben dividirse en subgrupos más pequeños que a su vez son jerárquicos, y así sucesivamente. [11] Cada nivel de la jerarquía puede tratarse como un problema de dos cuerpos considerando pares cercanos como si fueran una sola estrella. En estos sistemas hay poca interacción entre las órbitas y el movimiento de las estrellas continuará aproximándose estable [3] [12] Órbitas keplerianas alrededor del centro de masa del sistema,[13] a diferencia de lossistemas de trapecios inestableso la dinámica aún más complejade la gran cantidad de estrellas en cúmulos estelares y galaxias .

Sistemas de estrellas triples [ editar ]

Órbitas del sistema estelar triple jerárquico HR 6819: un binario interno con una estrella (órbita en azul) y un agujero negro (órbita en rojo), rodeado por otra estrella en una órbita más amplia (también en azul).

En un sistema físico de estrellas triples, cada estrella orbita el centro de masa del sistema. Por lo general, dos de las estrellas forman un sistema binario cercano y la tercera orbita a este par a una distancia mucho mayor que la de la órbita binaria. Esta disposición se llama jerárquica . [14] [11] La razón de esta disposición es que si las órbitas interna y externa son comparables en tamaño, el sistema puede volverse dinámicamente inestable, lo que lleva a que una estrella sea expulsada del sistema. [15] HR 6819 es un ejemplo de un sistema triple jerárquico físico, que tiene una estrella exterior orbitando un binario físico interior compuesto por una estrella y unagujero negro estelar [16] (aunque la noción de que HR 6819 es un sistema triple ha sido cuestionada recientemente). [17] Las estrellas triples que no están todas ligadas gravitacionalmente pueden comprender una binaria física y una compañera óptica (como Beta Cephei ) o, en casos raros, una estrella triple puramente óptica (como Gamma Serpentis ).

Multiplicidades más altas [ editar ]

Diagramas móviles :
  1. multicine
  2. simplex, sistema binario
  3. simplex, triple sistema, jerarquía 2
  4. símplex, sistema cuádruple, jerarquía 2
  5. simplex, sistema cuádruple, jerarquía 3
  6. simplex, sistema quíntuple, jerarquía 4.

Los sistemas estelares múltiples jerárquicos con más de tres estrellas pueden producir una serie de arreglos más complicados. Estos arreglos pueden organizarse mediante lo que Evans (1968) llamó diagramas móviles , que se parecen a los móviles ornamentales que cuelgan del techo. En la figura de la derecha se dan ejemplos de sistemas jerárquicos ( diagramas móviles ). Cada nivel del diagrama ilustra la descomposición del sistema en dos o más sistemas de menor tamaño. Evans llama a un diagrama múltiplex si hay un nodo con más de dos hijos, es decir, si la descomposición de algún subsistema involucra dos o más órbitas de tamaño comparable. Debido a que, como ya hemos visto para las estrellas triples, esto puede ser inestable, se espera que varias estrellas sean simples , lo que significa que en cada nivel hay exactamente dos hijos . Evans llama al número de niveles en el diagrama su jerarquía . [11]

  • Un diagrama simplex de la jerarquía 1, como en (b), describe un sistema binario.
  • Un diagrama simplex de la jerarquía 2 puede describir un sistema triple, como en (c), o un sistema cuádruple, como en (d).
  • Un diagrama simplex de la jerarquía 3 puede describir un sistema con entre cuatro y ocho componentes. El diagrama móvil en (e) muestra un ejemplo de un sistema cuádruple con jerarquía 3, que consiste en un solo componente distante que orbita un sistema binario cercano, siendo uno de los componentes del binario cercano un binario aún más cercano.
  • Un ejemplo real de un sistema con jerarquía 3 es Castor , también conocido como Alpha Geminorum o α Gem. Consiste en lo que parece ser una estrella binaria visual que, tras una inspección más cercana, puede verse que consta de dos estrellas binarias espectroscópicas . Por sí mismo, este sería un sistema cuádruple de jerarquía 2 como en (d), pero está orbitado por un componente más débil y distante, que también es un binario enano rojo cercano. Esto forma un sistema séxtuple de jerarquía 3. [18]
  • La jerarquía máxima que aparece en el Catálogo de Estrellas Múltiples de AA Tokovinin, a partir de 1999, es 4. [3] Por ejemplo, las estrellas Gliese 644A y Gliese 644B forman lo que parece ser una estrella binaria visual cercana ; debido a que Gliese 644B es un binario espectroscópico , este es en realidad un sistema triple. El sistema triple tiene el compañero visual más distante Gliese 643 y el compañero visual aún más distante Gliese 644C, que, debido a su movimiento común con Gliese 644AB, se cree que están unidos gravitacionalmente al sistema triple. Esto forma un sistema quíntuple cuyo diagrama móvil sería el diagrama de nivel 4 que aparece en (f) .; [19]

También son posibles jerarquías más altas. [11] [20] La mayoría de estas jerarquías superiores son estables o sufren perturbaciones internas . [21] [22] [23] Otros consideran que las estrellas múltiples complejas con el tiempo teóricamente se desintegrarán en estrellas múltiples menos complejas, como si fueran posibles triples o cuádruples observados más comunes. [24] [25]

Trapezia [ editar ]

Los trapecios suelen ser sistemas muy jóvenes e inestables. Se cree que se forman en viveros estelares y se fragmentan rápidamente en múltiples estrellas estables, que en el proceso pueden expulsar componentes como estrellas galácticas de alta velocidad . [26] [27] Reciben su nombre del sistema estelar múltiple conocido como Cúmulo Trapecio en el corazón de la Nebulosa de Orión . [26] Estos sistemas no son raros y, por lo general, aparecen cerca o dentro de nebulosas brillantes . Estas estrellas no tienen arreglos jerárquicos estándar, pero compiten por órbitas estables. Esta relación se llama interacción . [28]Tales estrellas eventualmente se establecen en una binaria cercana con una compañera distante, con la otra estrella (s) previamente en el sistema expulsadas al espacio interestelar a altas velocidades. [28] Esta dinámica puede explicar las estrellas fuera de control que podrían haber sido expulsadas durante una colisión de dos grupos de estrellas binarias o un sistema múltiple. A este evento se le atribuye la expulsión de AE Aurigae , Mu Columbae y 53 Arietis a más de 200 km · s −1 y se ha rastreado hasta el cúmulo Trapezium en la Nebulosa de Orión hace unos dos millones de años. [29] [30]

Designaciones y nomenclatura [ editar ]

Varias designaciones de estrellas [ editar ]

Los componentes de múltiples estrellas se pueden especificar agregando los sufijos A , B , C , etc., a la designación del sistema. Los sufijos tales como AB pueden utilizarse para denotar el par formado por A y B . La secuencia de letras B , C , etc. puede ser asignado con el fin de la separación del componente A . [31] [32] A los componentes descubiertos cerca de un componente ya conocido se les pueden asignar sufijos como Aa , Ba , etc. [32]

Nomenclatura en el catálogo de estrellas múltiples [ editar ]

Notación de subsistema en el catálogo de múltiples estrellas de Tokovinin

El Catálogo de Estrellas Múltiples de AA Tokovinin utiliza un sistema en el que cada subsistema en un diagrama móvil está codificado por una secuencia de dígitos. En el diagrama móvil (d) anterior, por ejemplo, al sistema más amplio se le daría el número 1, mientras que el subsistema que contiene su componente principal se numeraría con el número 11 y el subsistema que contiene su componente secundario se numeraría con el número 12. Subsistemas que aparecerían a continuación a este en el diagrama móvil se le darán números con tres, cuatro o más dígitos. Al describir un sistema no jerárquico mediante este método, el mismo número de subsistema se utilizará más de una vez; por ejemplo, un sistema con tres componentes visuales, A, B y C, de los cuales no se pueden agrupar dos en un subsistema, tendría dos subsistemas numerados 1 que denota los dos binarios AB y AC. En este caso,si B y C se resolvieran posteriormente en binarios, se les darían los números de subsistema 12 y 13.[3]

Nomenclatura futura del sistema estelar múltiple [ editar ]

La nomenclatura actual para estrellas dobles y múltiples puede causar confusión ya que las estrellas binarias descubiertas de diferentes maneras reciben diferentes designaciones (por ejemplo, designaciones de descubridor para estrellas binarias visuales y designaciones de estrellas variables para eclipsando estrellas binarias) y, peor aún, las letras componentes pueden ser asignado de manera diferente por diferentes autores, de modo que, por ejemplo, la A de una persona puede ser la C de otra . [33] El debate que comenzó en 1999 dio lugar a cuatro planes propuestos para abordar este problema: [33]

  • KoMa, un esquema jerárquico que utiliza letras mayúsculas y minúsculas y números arábigos y romanos;
  • El método de designación Urban / Corbin, un esquema numérico jerárquico similar al sistema de clasificación decimal Dewey ; [34]
  • El método de designación secuencial, un esquema no jerárquico en el que a los componentes y subsistemas se les asignan números en orden de descubrimiento; [35] y
  • WMC, el Washington Multiplicity Catalog, un esquema jerárquico en el que los sufijos utilizados en el Washington Double Star Catalog se amplían con letras y números adicionales con sufijos.

Para un sistema de designación, identificar la jerarquía dentro del sistema tiene la ventaja de que facilita la identificación de subsistemas y el cálculo de sus propiedades. Sin embargo, causa problemas cuando se descubren nuevos componentes en un nivel superior o intermedio a la jerarquía existente. En este caso, parte de la jerarquía se desplazará hacia adentro. Los componentes que no existen, o que luego se reasignan a un subsistema diferente, también causan problemas. [36] [37]

Durante la 24ª Asamblea General de la Unión Astronómica Internacional en 2000, el esquema WMC fue aprobado y las Comisiones 5, 8, 26, 42 y 45 resolvieron que debería expandirse a un esquema de designación uniforme utilizable. [33] Posteriormente se preparó una muestra de un catálogo que utiliza el esquema WMC, que cubre media hora de ascensión recta . [38] El tema se discutió nuevamente en la 25ª Asamblea General en 2003, y las comisiones 5, 8, 26, 42 y 45, así como el Grupo de Trabajo sobre Interferometría, resolvieron nuevamente que el esquema WMC debería ampliarse. y más desarrollado. [39]

El WMC de muestra está organizado jerárquicamente; la jerarquía utilizada se basa en separaciones o períodos orbitales observados. Dado que contiene muchas estrellas dobles visuales , que pueden ser ópticas en lugar de físicas, esta jerarquía puede ser solo aparente. Utiliza letras mayúsculas (A, B, ...) para el primer nivel de la jerarquía, letras minúsculas (a, b, ...) para el segundo nivel y números (1, 2, .. .) para el tercero. Los niveles posteriores usarían letras minúsculas y números alternados, pero no se encontraron ejemplos de esto en la muestra. [33]

Ejemplos [ editar ]

Binario [ editar ]

Sirio A (centro), con su compañera enana blanca, Sirio B (abajo a la izquierda) tomada por el Telescopio Espacial Hubble .
  • Sirio , un binario que consta de una estrella de tipo A de secuencia principal y una enana blanca
  • Procyon , que es similar a Sirius
  • Mira , una variable que consta de una gigante roja y una enana blanca.
  • Delta Cephei , una variable cefeida
  • Epsilon Aurigae , un binario eclipsante
  • Spica

Trinary [ editar ]

  • Alpha Centauri es una estrella triple compuesta por un par principal de enanas amarillas binarias ( Alpha Centauri A y Alpha Centauri B ), y una enana roja periférica , Proxima Centauri . Juntos, A y B forman una estrella binaria física , designada como Alpha Centauri AB, α Cen AB o RHD 1 AB, donde AB denota que se trata de un sistema binario . [40] La órbita moderadamente excéntrica del binario puede hacer que los componentes estén tan cerca como 11 AUo tan lejos como 36 AU. Proxima Centauri, también (aunque con menos frecuencia) llamado Alpha Centauri C, está mucho más lejos (entre 4300 y 13,000 AU) de α Cen AB, y orbita el par central con un período de 547,000 (+ 66,000 / -40,000) años. [41]
  • Polaris o Alpha Ursae Minoris (α UMi), la estrella del norte, es un sistema estelar triple en el que la estrella compañera más cercana está extremadamente cerca de la estrella principal, tan cerca que solo se conocía por su tirón gravitacional en Polaris A (α UMi A) hasta que fue fotografiado por el Telescopio Espacial Hubble en 2006.
  • Gliese 667 es un sistema de estrellas triples con dos estrellas de secuencia principal de tipo K y una enana roja . La enana roja, C, alberga entre dos y siete planetas, de los cuales uno, Cc, junto con los no confirmados Cf y Ce, son potencialmente habitables.
  • HD 188753 es un sistema de estrellas triples ubicado aproximadamente a 149 años luz de la Tierra en la constelación de Cygnus . El sistema está compuesto por HD 188753A, una enana amarilla ; HD 188753B, una enana naranja ; y HD 188753C, una enana roja . B y C se orbitan entre sí cada 156 días y, como grupo, orbitan A cada 25,7 años. [42]
  • Fomalhaut (α PsA, α Piscis Austrini) es un sistema de estrellas triples en la constelación de Piscis Austrinus . Se descubrió que era un sistema triple en 2013, cuando se confirmó que la estrella de llamarada tipo K TW Piscis Austrini y la enana roja LP 876-10 compartían el movimiento adecuado a través del espacio. El primario tiene un disco de polvo masivo similar al del Sistema Solar primitivo, pero mucho más masivo. También contiene un gigante gaseoso, Fomalhaut b . Ese mismo año, también se confirmó que la estrella terciaria LP 876-10 albergaba un disco de polvo.
  • HD 181068 es un sistema triple único, que consta de una gigante roja y dos estrellas de la secuencia principal. Las órbitas de las estrellas están orientadas de tal manera que las tres estrellas se eclipsan entre sí.

Cuaternario [ editar ]

HD 98800 es un sistema estelar cuádruple ubicado en la asociación TW Hydrae .
  • Capella , un par de estrellas gigantes orbitadas por un par de enanas rojas , a unos 42 años luz de distancia del Sistema Solar. Tiene una magnitud aparente de alrededor de -0,47, lo que convierte a Capella en una de las estrellas más brillantes del cielo nocturno.
  • 4 Centauri [43]
  • A menudo se dice que Mizar fue la primera estrella binaria descubierta cuando fue observada en 1650 por Giovanni Battista Riccioli [44] , p. 1 [45] pero probablemente fue observado antes, por Benedetto Castelli y Galileo . [ cita requerida ] Más tarde, la espectroscopía de sus componentes Mizar A y B reveló que ambas son estrellas binarias. [46]
  • HD 98800
  • El sistema Kepler-64 tiene el planeta PH1 (descubierto en 2012 por el grupo Planet Hunters , una parte del Zooniverso ) orbitando dos de las cuatro estrellas, lo que lo convierte en el primer planeta conocido en estar en un sistema estelar cuádruple. [47]
  • KOI-2626 es el primer sistema estelar cuádruple con un planeta del tamaño de la Tierra. [48]
  • Xi Tauri (ξ Tau, ξ Tauri), situada a unos 222 años luz de distancia, es una espectroscópico estrella cuádruples y eclipsando que consta de tres azul-blanco B- tipo de la secuencia principal estrellas , junto con una estrella de tipo F . Dos de las estrellas están en órbita cercana y giran una alrededor de la otra una vez cada 7,15 días. Estos, a su vez, orbitan alrededor de la tercera estrella una vez cada 145 días. La cuarta estrella orbita alrededor de las otras tres estrellas aproximadamente cada cincuenta años. [49]

Quintenario [ editar ]

  • Beta Capricorni
  • Delta Orionis
  • HD 155448 [50]
  • KIC 4150611 [51]
  • 1 SWASP J093010.78 + 533859.5 [52]

Sextenario [ editar ]

  • Beta Tucanae [53]
  • Castor [54]
  • HD 139691 [55]
  • Si Alcor se considera parte del sistema Mizar , el sistema se puede considerar un séxtuple.

Septenario [ editar ]

  • Nu Scorpii [56]
  • AR Cassiopeiae [57]

Ver también [ editar ]

  • Estrellas binarias (y múltiples) en la ficción
  • Exoplaneta
  • Sistema solar

Notas al pie [ editar ]

  1. ^ El términoestrella óptica múltiple significa que las estrellas pueden parecer cercanas entre sí, cuando se ven desde el planeta Tierra, ya que ambas parecen ocupar casi el mismo punto en el cielo, pero en realidad, una estrella puede estar mucho más lejos. de la Tierra que el otro, lo que no es evidente a menos que uno pueda verlos en el transcurso de un año y observar distintos paralaje .

Referencias [ editar ]

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Enlaces externos [ editar ]

  • Imagen astronómica del día de la NASA: sistema estelar triple (11 de septiembre de 2002)
  • Imagen astronómica del día de la NASA: sistema Alpha Centauri (23 de marzo de 2003)
  • Alpha Centauri, APOD, 25 de abril de 2002
  • Noticias generales sobre sistemas de estrellas triples, TSN, 22 de abril de 2008.Archivado el 3 de abril de 2019 en Wayback Machine.
  • La biblioteca Double Star, archivada el 15 de diciembre de 2008 en Wayback Machine, se encuentra en el Observatorio Naval de EE. UU.
  • Nombrar nuevos planetas extrasolares

Especímenes individuales [ editar ]

  • Imagen astronómica del día de la NASA: sistema estelar triple (11 de septiembre de 2002)
  • Imagen astronómica del día de la NASA: sistema Alpha Centauri (23 de marzo de 2003)
  • Alpha Centauri, APOD, 25 de abril de 2002