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La estrella de Kapteyn

La estrella de Kapteyn es una subenana roja de clase M1 situada a unos 12,83 años luz de la Tierra en la constelación austral de Pictor ; es la estrella de halo más cercana al Sistema Solar . Con una magnitud aparente de casi 9, es visible a través de binoculares o un telescopio . [9]

Su diámetro es el 30% del del Sol , pero su luminosidad es solo el 1,2% de la del Sol . Es posible que alguna vez haya sido parte del cúmulo globular Omega Centauri , que probablemente sea el núcleo de una galaxia enana engullida por la Vía Láctea en un pasado distante. El descubrimiento de dos planetas, Kapteyn b y Kapteyn c, se anunció en 2014, [10] pero tuvo un historial mixto de rechazos y confirmaciones, hasta que un estudio de 2021 refutó ambos planetas. Los "planetas" son, de hecho, artefactos de la rotación y la actividad de la estrella. [7]

Historia de las observaciones

Jacobus Cornelius Kapteyn , el astrónomo holandés que descubrió la estrella de Kapteyn

El astrónomo holandés Jacobus Kapteyn fue el primero en llamar la atención sobre lo que hoy se conoce como la estrella de Kapteyn en 1898. [11] Bajo el nombre CPD-44 612 fue incluida en el Durchmusterung fotográfico de Cabo para el equinoccio de 1875 (−38 a −52) por David Gill y Jacobus Cornelius Kapteyn en 1897. [12] Este catálogo se basó en las observaciones de Gill desde el Observatorio de Cabo en 1885-1889 y fue creado en colaboración con Kapteyn. Mientras revisaba los mapas estelares y las placas fotográficas, Kapteyn notó que una estrella, previamente catalogada en 1873 por BA Gould como CZ V 243, [13] parecía faltar. Sin embargo, Robert TA Innes encontró una estrella no catalogada a unos 15 segundos de arco de la posición de la estrella ausente. Se hizo evidente que la estrella tenía un movimiento propio muy alto de más de 8 segundos de arco por año y se había movido significativamente. Más tarde, CPD-44 612 pasó a ser conocida como la estrella de Kapteyn [14] , aunque se le debe otorgar el mismo crédito a Robert Innes . [15] En el momento de su descubrimiento, tenía el movimiento propio más alto de cualquier estrella conocida, destronando a Groombridge 1830. En 1916, se descubrió que la estrella de Barnard tenía un movimiento propio aún mayor. [14] [16] [17] En 2014, se anunciaron dos candidatos a planetas súper-Tierra en órbita alrededor de la estrella, [10] pero luego fueron refutados. [7]

Características

Curva de luz de banda visual para VZ Pictoris, adaptada de Guinan et al. (2016). [2] La curva roja muestra la función seno que mejor se ajusta a los datos.

Según las mediciones de paralaje , la estrella de Kapteyn está a 12,83 años luz (3,93 parsecs ) de la Tierra . [1] Se acercó a 7,0 años luz (2,1 pc) del Sol hace unos 10 900 años y se ha estado alejando desde entonces. [18] La estrella de Kapteyn es distintiva en varios aspectos: tiene una alta velocidad radial, [14] orbita la Vía Láctea de forma retrógrada , [17] y es la estrella de halo conocida más cercana al Sol. [19] Es miembro de un grupo de estrellas en movimiento que comparten una trayectoria común a través del espacio, llamado grupo en movimiento de Kapteyn. [20] Según la abundancia de sus elementos , estas estrellas pueden haber sido alguna vez miembros de Omega Centauri , un cúmulo globular que se cree que es el remanente de una galaxia enana que se fusionó con la Vía Láctea. Durante este proceso, las estrellas del grupo, incluida la estrella de Kapteyn, pueden haber sido arrastradas como escombros de marea. [17] [21] [22]

Comparación con el Sol, Júpiter y la Tierra

La estrella de Kapteyn tiene entre un cuarto y un tercio del tamaño y la masa del Sol y tiene una temperatura efectiva mucho más fría , de unos 3500 K, con cierto desacuerdo en las mediciones exactas entre diferentes observadores. [17] La ​​clasificación estelar es sdM1, [3] lo que indica que es una subenana con una luminosidad inferior a la de una estrella de la secuencia principal del mismo tipo espectral de M1. La abundancia de elementos distintos del hidrógeno y el helio, lo que los astrónomos denominan metalicidad , es de alrededor del 14% de la abundancia en el Sol. [23] [24] Es una estrella variable del tipo BY Draconis con el identificador VZ Pictoris. Esto significa que la luminosidad de la estrella cambia debido a la actividad magnética en la cromosfera acoplada a la rotación que mueve las manchas estelares resultantes dentro y fuera de la línea de visión con respecto a la Tierra. [6]

La estrella tiene una masa de 0,27 M ☉ , un radio de 0,29 R ☉ y tiene aproximadamente el 1,2% de la luminosidad del Sol. Tiene una temperatura superficial de3.550  K y tiene aproximadamente 11 mil millones de años. [10] En comparación, el Sol tiene alrededor de 4.600 millones de años [25] y tiene una temperatura superficial de 5.778 K. [26] Las estrellas como la estrella de Kapteyn tienen la capacidad de vivir hasta 100-200 mil millones de años, diez a veinte veces más que el Sol. [27]

Búsqueda de planetas

En 2014, se anunció que la estrella de Kapteyn albergaba dos planetas, Kapteyn b y Kapteyn c, basándose en observaciones de espectroscopia Doppler realizadas con el espectrómetro HARPS , que se encuentra en el Observatorio La Silla del Observatorio Europeo Austral en Chile, en el Observatorio Keck en Hawái y en el Observatorio PFS, también en Chile. [28] Kapteyn b fue descrito como el planeta potencialmente habitable más antiguo conocido , con una edad estimada de 11 mil millones de años, [10] mientras que Kapteyn c fue descrito como más allá de la zona habitable de la estrella anfitriona . [29] [30] [10]

Se pensaba que Kapteyn b realizaba una órbita completa alrededor de su estrella madre cada 48,62 días aproximadamente a una distancia de 0,17 UA, con una excentricidad de 0,21, lo que significa que su órbita es ligeramente elíptica. Se pensaba que Kapteyn c orbitaba con un período de 121,5 días a una distancia de 0,31 UA, con una excentricidad de 0,23. Se pensaba que ambos planetas eran supertierras , con masas mínimas de 4,8 y 7,0 M E , respectivamente. [10]

Se pensaba que los supuestos planetas tenían una conmensurabilidad de período cercana a 5:2 , pero no se pudieron confirmar las resonancias. La integración dinámica de las órbitas sugirió [10] que el par de planetas se encuentran en un estado dinámico llamado co-rotación apsidal, que generalmente implica que el sistema es dinámicamente estable en escalas de tiempo largas. [31] Guinan et al. (2016) sugirieron que la estrella actual podría potencialmente sustentar vida en Kapteyn b, pero que la atmósfera del planeta puede haber sido despojada cuando la estrella era joven (~0,5 mil millones) y altamente activa. [2] El anuncio del sistema planetario fue acompañado por un cuento de ciencia ficción, "Sad Kapteyn", escrito por el escritor Alastair Reynolds . [32]

Sin embargo, una investigación posterior de Robertson et al. (2015) descubrió que el período orbital de Kapteyn b es una fracción entera (1/3) de su período de rotación estelar estimado y, por lo tanto, la señal planetaria es muy probablemente un artefacto de la actividad estelar. Los autores no descartaron la existencia de Kapteyn c, por lo que exigieron más observaciones. [33] Esta refutación fue cuestionada por el equipo que publicó el artículo sobre el descubrimiento del exoplaneta. [34] Guinan et al. (2016) (así como autores anteriores) encontraron un valor más bajo para la rotación estelar, lo que respaldó el hallazgo planetario original. [2]

En 2021, un nuevo análisis no encontró evidencia de ninguno de los planetas y encontró que las señales de velocidad radial observadas son de hecho artefactos de la rotación y actividad de la estrella, después de que se refinó el período de rotación de la estrella, con un período de rotación muy similar al del candidato c. [7] Actualmente no hay evidencia de planetas orbitando la estrella de Kapteyn.

Véase también

Referencias

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    10 −0,86 = 0,138
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