Por Pablo Lonnie Pacheco Railey
Sociedad Astronómica del Planetario Alfa
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Cada año, el 2 de febrero, Beta Pictoris transita el meridiano aproximadamente a las 21:00 horas.
Beta Pictoris es una estrella en la constelación de Pictor (el Caballete del Pintor), visible en el hemisferio sur celeste, 51° al sur del ecuador celeste. Como su nombre lo indica, es la segunda estrella más brillante de la constelación y si bien se localiza en una región poco conocida de la bóveda celeste, es fácil encontrarla pues está directamente al oeste (a la derecha, en el hemisferio norte) de la segunda estrella más brillante del cielo nocturno: Canopus (Alpha Carinae).
Beta Pictoris no posee nombre común como tantas otras estrellas del cielo y es que visualmente no es un astro prominente. Su magnitud es de 3.8, de manera que generalmente pasa desapercibida, pero sí es visible desde la ciudad. ¿Por qué –entonces- dedicarle un espacio a esta estrella? Porque fue la primera estrella en la que se descubrió un disco de polvo circundándola: evidencia de la formación de un sistema planetario.
Hablar de planetas fuera del Sistema Solar es cosa muy común hoy en día, ahora que se conocen miles de sistemas candidatos, pero cuando se descubrió el disco de polvo alrededor de Beta Pictoris a principio de los 80s, la idea de planetas extrasolares –si bien tenía muchísimos adeptos- era sólo una hipótesis. Esta estrella fue un atisbo de lo que habría de venir décadas después: los nuevos telescopios y técnicas han revelado que los discos de acreción y sistemas planetarios son muy comunes en la Galaxia.
GENERALIDADES
A una distancia de 63.4 años-luz, Beta Pictoris es una estrella enana –como el Sol- de tipo espectral A, más caliente que el Sol. Al decir enana, no significa que sea menor que el Sol –de hecho es 40% más grande- Cuando los astrónomos establecen que una estrella es enana, significa que está en “secuencia principal”, es decir, que se ocupa exclusivamente de producir helio a partir de hidrógeno, mediante reacciones de fusión nuclear. Comparada con el Sol, tiene casi la misma composición: su abundancia de metales (elementos más pesados que el helio) es apenas mayor.
Su masa, 70% mayor que la masa del Sol, la ha convertido en una estrella caliente, con una temperatura superficial de 8250 kelvin, 2500 grados más caliente que nuestro Sol. Así su superficie es más brillante, produciendo tanta luz como casi 9 soles. Como muchas estrellas de masa elevada, Beta Pictoris parece un trompo. Completa una vuelta sobre sí misma en poco más de medio día terrestre, a una velocidad de 130 km/s.
EL HALLAZGO
En 1983 el artefacto orbital IRAS (InfraRed Astronomical Satellite) equipado con detectores sensibles a radiaciones de ondas largas detectó un exceso de radiación infrarroja en Beta Pictoris (además de otras estrellas como Vega –en Lyra- y Fomalhaut –en Piscis Austrinus-). Esto no tenía sentido al principio, pues con una temperatura superior a 8000 kelvin, casi toda la luz que produce Beta Pictoris es ultravioleta, no infrarroja.
Las estrellas mencionadas no sólo eran brillantes en radiación infrarroja, sino que la fuente que producía la emisión era muy irregular. Como se comprobó posteriormente, las tres estrellas cuentan con discos de polvo residuales, lo que habla de astros que tienen poco tiempo de haber madurado y que conservan aún discos de acreción: partículas que orbitan a su alrededor y que se condensan en un proceso de formación planetaria.
Afortunadamente, las tres estrellas estudiadas se muestran en ángulos muy variados, lo que ofrece estudiar estos sistemas desde distintos puntos de vista. El sistema de Vega es visible desde “arriba”, sobre uno de sus polos y Fomalhaut se ve inclinado, algo similar a como estamos acostumbrados a ver los anillos de Saturno, pero Beta Pictoris se presenta justo de perfil, de manera que el disco de acreción tiene el aspecto de una aguja que pasa por el centro de la estrella.
Beta Pictoris fue el primer disco de acreción fotografiado directamente alrededor de otra estrella. Para hacerlo, fue necesario recurrir a una barra de ocultación, que eclipsara artificialmente la deslumbrante luz de Beta Pictoris.
Observaciones detalladas a Beta Pictoris revelan un magnificente disco que se extiende más de 400 unidades astronómicas a cada lado. Tomando en cuenta que una unidad astronómica es la distancia promedio entre el Sol y la Tierra, nuestro Sistema Solar cabría sobradamente adentro del disco de Beta Pictoris. Como referencia, considera que la distancia promedio entre el Sol y Plutón es de 50 unidades astronómicas.
Es muy posible que nuestro Sistema Solar haya sido muy parecido a Beta Pictoris hace 4500 millones de años. Aún hoy, el Sol conserva un cinturón de asteroides y disco de polvo congelado a su alrededor, pero es mucho más modesto: se trata del cinturón de Kuiper, donde habita Plutón y millones de objetos y cometas adicionales.
¿PLANETAS EN BETA PICTORIS?
Entre 2003 y 2004 el Telescopio Keck II fue utilizado para descubrir en Beta Picores una serie de anillos concéntricos de material diferenciado.
Después, en 2006 un grupo de astrónomos japoneses utilizaron el telescopio Subaru de 8.2 metros de diámetro para medir con gran precisión el tamaño de las partículas que conforman el disco de acreción de Beta Pictoris y encontraron polvo muy fino (que se mide en micrómetros). Un polvo así se originaría tras el choque de cometas y asteroides.
A la par, un estudio con el Telescopio Espacial Hubble (2006) reveló que el disco de acreción de Beta Pictoris era asimétrico: poseía un disco secundario -más pequeño e inclinado- probablemente causado por la presencia de un planeta masivo.
Luego, en 2008, astrónomos del Observatorio Europeo del Sur que utilizaron el VLT (Very Large Telescope) anunciaron haber encontrado evidencia directa de la presencia de un planeta situado a 8 unidades astronómicas de Beta Pictoris, más o menos la distancia que hay entre el Sol y Saturno. Nombrado provisionalmente Beta Pictoris B, tal vez se trate de un planeta gigante, con aproximadamente 8 veces la masa de Júpiter. Se requiere un estudio más extendido para detectar movimiento orbital (ratificar si es verdadero). Algunos sospechan que este objeto pudo haber transitado frente a Beta Pictoris en 1981, cuando se observó una disminución en su brillo.
Recientemente encontraron también que la parte central del disco está hueca, lo cual apunta en la misma dirección. Con todo, seguramente el sistema todavía está en proceso de acreción y la gravedad está haciendo de las suyas, añadiendo masa a núcleos de condensación. Hay mucho material disponible, abundante en silicatos y carbono gaseoso, de manera que los planetas podrían ser ricos en grafito y metano.
Tras elaborar complejos modelos que se ajustan a las observaciones, se sospecha que además de planetas formados, existen cinturones de planetesimales (semejantes al cinturón de asteroides, pero súper poblados) y abundantes cometas.
ASTRONOMÍA FORENSE Y BILLAR CÓSMICO
Beta Pictoris encabeza una asociación de estrellas jóvenes que se desplazan por el espacio en la misma dirección, alejándose de la nube que las vio nacer hace más de 12 millones de años. Se les conoce como el Grupo Dinámico (o en Movimiento) de Beta Pictoris. La estrella AU Microscopii pertenece también a esta asociación y ¡también posee un disco de acreción!
La verdad es que ya no existe la nube embrionaria donde nacieron estas estrellas: ya se disipó; pero encontramos en su lugar la asociación Scorpius-Centaurus: un grupo de estrellas de mayor edad, algunas de las cuales ya estallaron. Hay indicios de cuando menos una supernova originada en la asociación de Scorpius-Centaurus, misma que catapultó a una estrella compañera hace 13 millones de años ¡Fascinante! –diría el Sr. Spock: ¡Coincide con la edad aproximada de Beta Pictoris!
¿A qué conclusión llegan los astrónomos? La supernova –piensan- no sólo habría lanzado a una estrella fuera de la asociación, sino que la onda de choque producida habría estrujado una nube de gas vecina, de la cual –se sospecha- se condensó el Grupo Dinámico de Beta Pictoris.
CUANDO EL FUTURO NOS ALCANCE
Beta Pictoris es muy joven –en términos estelares- y sólo tiene entre 8 y 20 millones de años, pero tratándose de una estrella tipo A (masiva y caliente) no hay la menor esperanza de ver que sus planetas desarrollen vida: el destino de Beta Pictoris es vivir “aceleradamente” consumiendo en breve el hidrógeno de su núcleo. Envejecerá prematuramente y si bien carece de masa suficiente para autodestruirse mediante un estallido de supernova, es probable que se nos adelante en el camino, convirtiéndose en gigante roja antes que el Sol y posteriormente expulsando cascarones de gas para terminar en una colorida nebulosa planetaria.
Lamentablemente el disco de acreción de Beta Pictoris no es visible en ningún telescopio convencional: es muy pequeño. Además, casi todos los estudios realizados en este sistema echan mano de detectores infrarrojos, que registran longitudes de onda a las cuales nuestros ojos son ciegos.
Beta Pictoris sufre fluctuaciones periódicas en su brillo. El patrón de comportamiento pulsante la ubica como una estrella variable de tipo Delta Scuti.
Otros nombres de Beta Pictoris son GJ 219, HR 2020, CD −51°1620, HD 39060, GCTP 1339.00, SAO 234134, HIP 27321. ¡Qué nombres tan difíciles de memorizar! Definitivamente me quedo con “Beta Pictoris”
Coordenadas de Beta Pictoris
Ascensión Recta 05 horas 47 minutos
Declinación −51° 04′
Imágenes de apoyo
Mapa de localización de Beta Picores por la Unión Astronómica Internacional & Sky Publishing
http://www.iau.org/public/constellations/#pic
Fotografía de Beta Pictoris por Telescopio Espacial Hubble
Holland Ford (Johns Hopkins University) and Garth Illingworth (University of California at Santa Cruz)
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ef/HST_betaPictoris_comb.jpg
Imagen de Beta Pictoris y Beta Pictoris B por ESO
http://www.eso.org/public/archives/images/wallpaper2/eso0842b.jpg
Ilustración del sistema Beta Pictoris por NASA/FUSE/Lynette Cook
http://pic.stardusts.net/sources/200606/20060608_BetaPictDisk.jpg
Sitios consultados y bibliografía
http://stars.astro.illinois.edu/sow/betapic.html
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2006/25/text/
http://www.eso.org/public/news/eso0842/
http://www.spacedaily.com/reports/Observations_Reveal_Origin_Of_Dust_Around_Nearby_Star.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Beta_Pictoris
Kaler, Jim (2002). The Hundred Greatest Stars. Copernicus Books. pp. 29, 30 ISBN 0-387-95436-8
Burnham, Robert Jr. (1978). Burham´s Celestial Handbook / An Observers Guide to the Universe Beyond the Solar System. Dover Publications, Inc. VOLS 1, 2 & 3 ISBN 0-486-23567-X, 0-486-23568-8 & 0-486-23673-0
Illingworth, Valerie. (1994). The Facts on File Dictionary of Astronomy. Facts on File. ISBN 0-8160-3184-3
Allen, Richard Hinckley (1963). Star Names: Their Lore and Meaning (revised edition). Dover. pp. 000. ISBN 0-486-21079-0
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El autor es presidente (2010) y miembro honorario de la Sociedad Astronómica del Planetario Alfa, así como director de ASTRONOMOS.ORG www.astronomos.org Puedes reproducir este artículo libremente de manera total o parcial, siempre que se de crédito al autor y se indiquen sus correos electrónicos: pablo@astronomos.org, pablolonnie@yahoo.com.mx . Si detectas un error, favor de enviar correcciones y sugerencias a estos mismos.
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