Una reunión familiar

Hace algunas semanas estuve en una conferencia en Alemania (una de las maravillas de la vida académica es que nos toca viajar. Mucho). Las conferencias, queridos niños, son una situación fantástica, donde por algunos días, sólo te dedicas a escuchar charlas, comer bien, coffee breaks y conversar con la gente, sobre ciencia y sobre la vida también. Somos humanos, tenemos más dimensiones. Y como somos humanos, en la mitad de la conferencia, después de un almuerzo particularmente opulento, estaba yo, en la sala media oscura, hacia calor, tenía un poco de sueño debido al cambio de horario....y de a poco....mis ojos...se fueron cerrando.....
Sí, me dio sueño, lo reconozco! como dije, somos humanos... Bueno, ahí estaba yo, digamos, adormilada... Cuando un señor empezó su charla. Era muy animoso, dijo algunos chistes, y empezó a hablar de un tema que capturó mi atención. Y, para que vean que los quiero, me acordé de mis tocinos, muriendo de frío en Chile. Justamente de ese tema quiero hablar esta semana.

Se busca

Las estrellas no se forman individualmente. Nacen en grupo a partir de nubes gigantes de material previamente reciclado en el interior de otras estrellas, que terminaron su vida con grandes explosiones. Estas nubes y las estrellas en formación se conocen con el nombre coloquial de “salas cuna estelares”, los grupos de estrellas se conocen como cúmulos abiertos (que son, por definición, muy jóvenes, a diferencia de los cúmulos globulares, que son muy viejos, pero la diferencia de nombre se debe a las distintas etapas de evolución, no una diferencia en su naturaleza). Ejemplos de estas salas cuna hay por montones en nuestra Galaxia y en otras, y son de las imágenes astronómicas más impresionantes que hay, siempre favoritas de público.

La gran nebulosa de Orion, en todo su esplendor. Se puede reconocer fácilmente el cinturón de la constelación de Orión, o como se conoce en Chile, las Tres Marías. En esta nebulosa hay varias salas cuna de estrellas.
Fuente: APOD

El cúmulo abierto Trapezium, dentro de la nebulosa de Orión
Fuente: Hubblesite

Todas las estrellas hermanas se formaron a partir del mismo material, por lo tanto tienen la misma composición química. Con el pasar del tiempo (las escalas de tiempo astronómicas son muy grandes, por lo que estamos hablando desde algunos pocos cientos de miles de años hasta algunos pocos de millones de años), estos cúmulos evolucionarán, debido a la evolución específica de cada estrella (que depende de su masa) y también de los eventos dinámicos que experimenta el cúmulo debido a la gravedad. Ejemplos de estos eventos son interacciones gravitacionales con otros cúmulos y segregación de masa propia en el cúmulo (las estrellas más masivas se ubicarán en las partes centrales del cúmulo, mientras que las estrellas mas livianas tendrán mayor velocidad y escaparán). El resultado de esto es esencialmente que las estrellas hermanas serán separadas y repartidas por la Galaxia.

Doppelgängers(*)

La pregunta natural entonces es tratar de encontrar estrellas que comparten las mismas propiedades de nacimiento del Sol, composición química y, por supuesto, la misma edad – pensemos que comparten el mismo ADN[1]. 

Uno de los primeros candidatos a familiares del Sol fue el cúmulo abierto M 67. Este cúmulo está a unos 2800 años luz de la Tierra, y por encima del disco Galáctico, y se estima que tiene una edad similar al Sol, unos 5 billones de años[2]. Además, sus estrellas presentan una composición muy similar al Sol. Sin embargo, a través de simulaciones dinámicas que nos muestran las órbitas del Sol y M67 hace billones de años, se estableció que ña única forma de que las órbitas del Sol y M67 se intersectaran en el pasado sería debido a que el Sol fue expulsado a una gran velocidad del cúmulo. Esto se descarta ya que a tal velocidad el Sol no habría podido retener su sistema de planetas (o protoplanetas en ese entonces)... y ya sabemos que lo retuvo y que existimos. Así es como la similitud entre M67 y el Sol pareciera ser una gran coincidencia.  

M67, nuestra casi familia
Fuente: Google Images

Hermanos del Sol

Y así, la búsqueda continúa, aunque sin un rumbo definido. Los hermanos del Sol están dispersados por diversos rincones del disco Galáctico, y tratar de estudiar una por una las estrellas que vemos es poco práctico. La mejor forma que tenemos los astrónomos para discernir ahora es con la información dinámica de las órbitas. Usando la información de velocidad de cada estrella y simulaciones dinámicas, podemos seleccionar los candidatos para hermanos del Sol.

Sol quiere encontrar a sus hermanos....Sol está triste

Y así fue como este año se encontró un potencial hermano. La estrella HD 162826 (no tiene el mejor nombre, es verdad) cumple con los requisitos necesarios para ser parte de la familia Solar. Esta es una estrella un poco más masiva y más un poco más caliente que el Sol, ubicada a unos 110 años luz. Ha sido monitoreada con la técnica de velocidades radiales mucho tiempo para encontrar la presencia de algún planeta alrededor, pero no se ha encontrado nada aún, al menos de la masa de Júpiter, no se descarta la presencia de algún planeta tipo Tierra, que sería potencialmente nuestro primo!

El satélite GAIA, mirando la cantidad de trabajo que tiene....
Fuente: ESA

La búsqueda de hermanos solares está recién empezando. El recién lanzado satélite GAIA, que estudia los espectros de miles de millones de estrellas en nuestra Galaxia, nos traerá noticias de la familia solar. Incluso, tendremos información suficiente para reunir otras familias de estrellas y determinar así como se han dispersado en la Galaxia, lo que nos da más información acerca de su evolución.

[1] Esto no significa que tengan que ser iguales en otras propiedades, como la masa, temperatura o estado evolutivo. En un cúmulo se forman estrellas de distintas masas, que evolucionarán de forma distinta, pero como todas se forman de la misma nube, en su interior está la misma composición. Es la misma diferencia entre gemelos y hermanos.

[2] Para estimar la edad del Sol se usan métodos indirectos, como por ejemplo, medir la edad de los meteoritos del sistema solar, que se formaron en conjunto con el Sol, a través de los isótopos radiactivos que contienen, en un método similar al famoso Carbono 14. Otro método es estimar la edad de las piedras más antiguas en la Tierra. Ambos métodos dan resultados similares: 4.5 billones de años aproximadamente.