Gracias al VLT estudian a un anciano gemelo del Sol

Un equipo internacional de astrónomos liderado por profesionales brasileños, utilizó el VLT de ESO, en el Observatorio Paranal, para identificar y estudiar el gemelo solar más antiguo conocido hasta ahora.

Ubicado a unos 250 años luz de la Tierra, la estrella catalogada como HIP 102152 se parece más al Sol que cualquier otra estrella conocida. Sin embargo, debemos destacar que este gemelo es un anciano con casi cuatro mil millones de años más.

VLT gemelo sol

Foto: ESO/M. Kornmesser

Esta imagen recorre la vida de una estrella similar al Sol, desde su nacimiento (izquierda) hasta convertirse en una gigante roja (derecha). A la izquierda, la estrella se observa como una protoestrella, sumergida en un disco de polvo y materia a medida que se desarrolla. Posteriormente, se convierte en una estrella como nuestro Sol. Después de pasar la mayor parte de su vida en esta etapa, la estrella comienza a calentarse de manera paulatina, expandiéndose e intensificando su tonalidad, hasta transformarse en una gigante roja.

A juicio de los especialistas, este primitivo pero prácticamente idéntico gemelo nos entrega una oportunidad sin precedentes para apreciar la forma en que el Sol se verá cuando envejezca. Asimismo, las nuevas observaciones proporcionan, por primera vez, un importante y claro nexo entre la edad de una estrella y su contenido de litio.

La reciente observación solar

Los astrónomos han observado al Sol a través de telescopios por tan solo 400 años (una fracción de tiempo insignificante en relación a la edad de nuestra estrella, que tiene más de cuatro mil millones de años).

Gracias a este reciente estudio, hemos aprendido muchísimo, pero también sabemos que aún es extremadamente difícil comprender la historia y evolución futura del Sol. Por ello, los investigadores consideran de gran valor la búsqueda y análisis de inusuales estrellas con las mismas características que el Sol, pero en diferentes etapas de sus vidas.

VLT gemelo Sol

Foto: ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin

Esta imagen muestra al gemelo solar HIP 102152, una estrella situada a 250 años luz de la Tierra en la constelación de Capricornio.

En virtud de lo anterior, el equipo de astrónomos esta realmente contento tras haber detectado a HIP 102152, una estrella que, en esencia, es un gemelo idéntico pero con el doble de edad de nuestra estrella. Básicamente, estamos frente a una versión real de “la paradoja de los gemelos”. Estamos en presencia de dos edades muy distintas para dos estrellas muy semejantes, en pocas palabras, tenemos dos fotografías tomadas en dos momentos de la vida de nuestro Sol.

¿Qué tan especial es el Sol?

Jorge Meléndez (Universidad de São Paulo, Brasil), líder del equipo y coautor del nuevo trabajo, explica: “Durante décadas, los astrónomos han intentado buscar gemelos solares con el fin de conocer mejor nuestro Sol, el que es capaz de dar vida. Pero muy pocos han sido encontrados desde que se descubrió el primero en 1997. Ahora hemos obtenido, a través del Very Large Telescope (VLT), espectros de calidad excepcional, los que nos permiten analizar a los gemelos solares con extrema precisión, para intentar responder a la pregunta sobre qué tan especial es nuestro Sol”.

El equipo estudió dos gemelos solares, uno que, según se creía, era más joven que el Sol (18 Scorpii) y otro que se esperaba fuese mayor (HIP 102152). El espectrógrafo UVES, instalado en el VLT, de ESO, en el Observatorio Paranal, se utilizó para descomponer la luz proveniente de estas estrellas y poder así estudiar en gran detalle su composición química y otras propiedades.

Así descubrieron que HIP 102152, en la constelación de Capricornio (la Cabra Marina), es el gemelo solar más antiguo conocido hasta el momento. Se estima que posee unos 8.200 millones de años, en comparación con los 4.600 millones de años de nuestro propio Sol. Por otro lado, se confirmó que la estrella 18 Scorpii efectivamente era más joven que nuestro astro (con unos 2.900 millones de años de edad).

El misterio sobre el Litio

El estudio del antiguo gemelo solar HIP 102152 permitirá a los científicos predecir lo que podría ocurrir con nuestro Sol cuando alcance esa edad, de hecho ya se logró un importante descubrimiento. “Una de las interrogantes que queríamos abordar guarda relación con la composición del Sol”, dice Meléndez. “Principalmente, ¿por qué su contenido de litio es tan sorprendentemente bajo?”.

El litio, tercer elemento de la tabla periódica, se creó en el Big Bang junto con el hidrógeno y el helio. Durante años, los astrónomos se han preguntado por qué algunas estrellas parecen tener menos litio que otras. Con las nuevas observaciones de HIP 102152, han dado un gran paso hacia la solución de este misterio, al determinar una fuerte correlación entre la edad de una estrella como el Sol y su contenido de este elemento.

Actualmente nuestro Sol contiene sólo el 1% del litio original que poseía el material a partir del cual se formó. Estudios de gemelos solares más jóvenes han mostrado que estos hermanos menores contienen cantidades muy superiores del elemento, pero hasta ahora los científicos no habían podido demostrar una clara correlación entre la edad y el contenido de litio presente en una estrella. Y otro aspecto también muy relevante, es que estudios anteriores han indicado que el contenido de litio de una estrella también podría verse afectado si esta alberga a planetas gigantes.

TalaWanda Monroe (Universidad de São Paulo), autora principal del nuevo estudio, concluye: “Hemos descubierto que HIP 102152 posee muy bajos niveles de litio. Esto demuestra claramente, por primera vez, que los gemelos solares más antiguos efectivamente tienen menos litio que nuestro propio Sol o gemelos solares más jóvenes. Ahora podemos estar seguros de que las estrellas destruyen de alguna forma el litio que las compone a medida que envejecen”.

Un giro final en la historia revela que HIP 102152 posee una composición química inusual, sutilmente diferente a la que posee la mayoría de los gemelos solares, pero similar a la del Sol. Ambos muestran una baja presencia de aquellos elementos que son abundantes en los meteoritos y en la Tierra. Este es un fuerte indicio de que HIP 102152 podría albergar planetas rocosos terrestres.

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