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]
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]
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.
^ abcdef Vallenari, A.; et al. (Colaboración Gaia) (2023). "Gaia Data Release 3. Resumen del contenido y propiedades de la encuesta". Astronomía y Astrofísica . 674 : A1. arXiv : 2208.00211 . Bibcode :2023A&A...674A...1G. doi : 10.1051/0004-6361/202243940 . S2CID 244398875. Registro Gaia DR3 para esta fuente en VizieR .
^ abcdefg Guinan, Edward F.; Engle, Scott G.; Durbin, Allyn (abril de 2016), "Vivir con una enana roja: rotación y propiedades de rayos X y ultravioleta de la población del halo de la estrella de Kapteyn", The Astrophysical Journal , 821 (2): 14, arXiv : 1602.01912 , Bibcode :2016ApJ...821...81G, doi : 10.3847/0004-637X/821/2/81 , S2CID 119283541, 81.
^ abc Koen, C.; et al. (abril de 2010), "Observaciones UBV(RI) C JHK de estrellas cercanas seleccionadas por Hipparcos", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , 403 (4): 1949–1968, Bibcode :2010MNRAS.403.1949K, doi : 10.1111/j.1365-2966.2009.16182.x .
^ Demory, Brice-Olivier; Ségransan, Damien; Forveille, Thierry; Queloz, Didier; Beuzit, Jean-Luc; Delfosse, Xavier; Di Folco, Emmanuel; Kervella, Pierre; Le Bouquin, Jean-Baptiste; Perrier, cristiano; Benisty, Myriam; Duvert, Gilles; Hofmann, Karl-Heinz; López, Bruno; Petrov, Romain (octubre de 2009), "Relación masa-radio de estrellas de masa baja y muy baja revisada con el VLTI", Astronomy and Astrophysics , 505 (1): 205–215, arXiv : 0906.0602 , Bibcode :2009A&A... 505..205D, doi :10.1051/0004-6361/200911976, S2CID 14786643.
^ ab "V* VZ Pic - Estrella variable", SIMBAD , Centre de Données astronomiques de Strasbourg , archivado desde el original el 3 de marzo de 2016 , consultado el 14 de octubre de 2009 ..
^ abcd Bortle, Anna; et al. (2021), "Una regresión del proceso gaussiano no revela evidencia de planetas orbitando la estrella de Kapteyn", The Astronomical Journal , 161 (5): 230, arXiv : 2103.02709 , Bibcode :2021AJ....161..230B, doi : 10.3847/1538-3881/abec89 , S2CID 232110395.
^ Houdebine, ER (septiembre de 2010), "Observación y modelado de cromosferas estelares de secuencia principal - XIV. Rotación de estrellas dM1", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , 407 (3): 1657–1673, Bibcode :2010MNRAS.407.1657H, doi : 10.1111/j.1365-2966.2010.16827.x .
^ Kapteyn b y c: Se encuentran dos exoplanetas orbitando la estrella de Kapteyn, Sci-News, archivado desde el original el 3 de agosto de 2014 , consultado el 23 de julio de 2014 .
^ abcdefg Anglada-Escudé, Guillem; et al. (2014), "Dos planetas alrededor de la estrella de Kapteyn: una supertierra fría y otra templada orbitando la enana roja del halo más cercana", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters , 443 : L89–L93, arXiv : 1406.0818 , Bibcode :2014MNRAS.443L..89A, doi : 10.1093/mnrasl/slu076 , S2CID 67807856.
^ "Diccionario de nomenclatura de objetos celestes", SIMBAD , Centre de Données astronomiques de Strasbourg, 25 de septiembre de 2015, archivado desde el original el 25 de septiembre de 2015.
↑ Resultados del Observatorio Nacional Argentino , vol. 7, 1884, pág. 98, Código Bib : 1884RNAO....7...96..
^ abc Kaler, James B. (2002), "La estrella de Kapteyn", Las cien estrellas más grandes , Copernicus Books, págs. 108–109..
^ Gill, D. (1899), "Sobre el descubrimiento de un cierto movimiento propio", The Observatory : 99–101.
^ Barnard, EE (1916), "Una pequeña estrella con gran movimiento propio", Astronomical Journal , 29 (695): 181, Bibcode :1916AJ.....29..181B, doi :10.1086/104156..
^ abcd Kotoneva, E.; et al. (2005), "Un estudio de la estrella de Kapteyn", Astronomy & Astrophysics , 438 (3): 957–962, Bibcode :2005A&A...438..957K, doi : 10.1051/0004-6361:20042287 ..
^ Bailer-Jones, CAL (marzo de 2015), "Encuentros cercanos de tipo estelar", Astronomy & Astrophysics , 575 : 13, arXiv : 1412.3648 , Bibcode :2015A&A...575A..35B, doi :10.1051/0004-6361/201425221, S2CID 59039482, A35.
^ Eggen, OJ (diciembre de 1996), "El grupo Ross 451 de estrellas del halo", Astronomical Journal , 112 : 2661, Bibcode :1996AJ....112.2661E, doi :10.1086/118210.
^ Wylie-de Boer, Elizabeth; Freeman, Ken; Williams, Mary (febrero de 2010), "Evidencia de restos de marea de ω Cen en el grupo Kapteyn", The Astronomical Journal , 139 (2): 636–645, arXiv : 0910.3735 , Bibcode :2010AJ....139..636W, doi :10.1088/0004-6256/139/2/636, S2CID 119217292.
^ "La estrella del pasado no es de aquí", New Scientist , 4 de noviembre de 2009, archivado desde el original el 25 de mayo de 2015 , consultado el 2 de septiembre de 2017 .
^ Woolf, Vincent M.; Wallerstein, George (enero de 2005), "Medidas de metalicidad usando líneas atómicas en estrellas enanas M y K", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , 356 (3): 963–968, arXiv : astro-ph/0410452 , Bibcode :2005MNRAS.356..963W, doi : 10.1111/j.1365-2966.2004.08515.x , S2CID 15664454.
^ La abundancia se obtiene elevando la metalicidad a la décima potencia. Según Woolf y Wallerstein (2005), [M/H] ≈ –0,86 dex. Por lo tanto:
10 −0,86 = 0,138
^ Cain, Fraser (16 de septiembre de 2008), ¿Qué edad tiene el Sol?, Universe Today , archivado desde el original el 18 de agosto de 2010 , consultado el 19 de febrero de 2011 .
^ Cain, Fraser (15 de septiembre de 2008), Temperatura del Sol, Universe Today, archivado desde el original el 29 de agosto de 2010 , consultado el 19 de febrero de 2011 .
^ Adams, Fred C.; Laughlin, Gregory; Graves, Genevieve JM (2004), "Enanas rojas y el final de la secuencia principal", Colapso gravitacional: de estrellas masivas a planetas , vol. 22, Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica, pp. 46–49, Bibcode :2004RMxAC..22...46A.
^ Wall, Mike (3 de junio de 2014), "Found! Oldest Known Alien Planet That Might Support Life", Space.com , consultado el 10 de enero de 2015 .
^ Dickinson, David (4 de junio de 2014), "Descubierto: dos nuevos planetas para la estrella de Kapteyn", Universe Today .
^ Estrella de Kapteyn en SolStations.com.
^ Michtchenko, Tatiana A.; Rodríguez, Adrián (agosto de 2011), "Modelando la evolución secular de pares de planetas migrantes", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , 415 (3): 2275–2292, arXiv : 1103.5485 , Bibcode :2011MNRAS.415.2275M, doi : 10.1111/j.1365-2966.2011.18857.x , S2CID 85449365.
^ "Sad Kapteyn", historia de ciencia ficción publicada con el anuncio del sistema planetario , 4 de junio de 2014, archivado desde el original el 6 de junio de 2014 , consultado el 4 de junio de 2014 .
^ Robertson, Paul; Roy, Arpita; Mahadevan, Suvrath (junio de 2015), "La actividad estelar imita un planeta de la zona habitable alrededor de la estrella de Kapteyn", The Astrophysical Journal Letters , 805 (2): 6, arXiv : 1505.02778 , Bibcode :2015ApJ...805L..22R, doi :10.1088/2041-8205/805/2/L22, S2CID 117871083, L22.
^ Anglada-Escudé, G.; Tuomi, M.; Arriagada, P.; Zechmeister, M.; Jenkins, JS; Ofir, A.; Dreizler, S.; E. Gerlach; Marvin, CJ (2016), "No hay evidencia de correlaciones de actividad en las velocidades radiales de la estrella de Kapteyn", The Astrophysical Journal , 830 (2): 74, arXiv : 1506.09072 , Bibcode :2016ApJ...830...74A, doi : 10.3847/0004-637X/830/2/74 , hdl :2299/17695, ISSN 0004-637X, S2CID 14348277.
Lectura adicional
Luyten, WJ (1927), "Nota sobre la magnitud y el espectro de la estrella de Kapteyn", Harvard College Observatory Bulletin , 843 : 3–4, Bibcode :1927BHarO.843....3L.
MacConnell, DJ (1973), "El espectro y los colores de la estrella de Kapteyn", Boletín de la Sociedad Astronómica Estadounidense , 5 : 346, Bibcode : 1973BAAS....5..346M.
Murdin, Paul, ed. (2001), "La estrella de Kapteyn", Enciclopedia de Astronomía y Astrofísica , Bristol: Institute of Physics Publishing, doi :10.1888/0333750888/5156, ISBN 0-333-75088-8.
Perryman, Michael (2010), La creación del mayor mapa estelar de la historia, Astronomers' Universe, Heidelberg: Springer-Verlag, Bibcode :2010mhgs.book.....P, doi :10.1007/978-3-642-11602-5, ISBN 978-3-642-11601-8.
Wing, RF; Dean, CA; MacConnell, DJ (1976), "La temperatura, la luminosidad y el espectro de la estrella de Kapteyn", The Astrophysical Journal , 205 : 186-193, Bibcode :1976ApJ...205..186W, doi :10.1086/154263.