Gemelo solar encontrado accidentalmente

• Título del artículo original: “Serendipitous discovery of the faint solar twin Inti 1“
• Autores: Jhon Yana Galarza, Jorge Meléndez, and Judith G. Cohen
• Institución del primer autor:Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil
• Estado de la publicación: Publicado en Astronomy & Astrophysics [acceso abierto]
• Astrobite original: Accidentally Finding a Solar Twin, Daniel Berke

¿Qué papel juega la casualidad en los descubrimientos científicos? La cantidad exacta es tema de debate, pero lo que es innegable es que muchos descubrimientos en la historia de la ciencia han implicado un grado de casualidad. Desde Arquímedes y su “¡Eureka!”, hasta Newton observando una manzana cayendo de un árbol, muchos descubrimientos científicos han involucrado a alguien investigado algo aleatorio o accidental que sucedió.

Un Descubrimiento Imprevisto
El artículo de hoy implica un caso de astrónomos que observan el objeto equivocado pero escriben un articulo al respecto de todos modos. Mientras observaban con el espectrógrafo HIRES en el telescopio Keck I, los autores de este artículo intentaron observar la estrella de carbono BPS CS 22949-0037. Al terminar una exposición de 20 minutos, descubrieron que realmente habían observado una estrella cercana diferente, a solo 49.16 segundos de arco (como se muestra en la Figura 1). En lugar de descartar la observación errónea, investigaron el espectro de la estrella que habían observado y se dieron cuenta de que era extremadamente parecido al del Sol, convirtiéndolo en un llamado gemelo solar. Los autores nombraron a esta nueva estrella Inti 1, en honor a la palabra quechua para el Sol.

Figura 1. Una toma del cielo del Aladin Sky Atlas que muestra la estrella que se suponía debía ser observada y la estrella que realmente se observaba, llamada Inti 1 por los autores. (Figura 1 en el artículo).

En este momento no existe una definición única de qué es exactamente lo que hace que una estrella sea un gemelo solar, pero intuitivamente es una estrella con varios parámetros “cercanos” a los del Sol: temperatura efectiva, gravedad superficial, metalicidad, etc. Los autores de este adoptan una definición de un artículo anterior (2009) que define un gemelo solar como una estrella cuya temperatura se encuentra dentro de ± 100 Kelvin y cuya gravedad superficial y metalicidad están dentro de ± 0.1 dex de los valores correspondientes al Sol. Dex es la abreviatura de exponente decimal; dos números dentro de 0.1 dex tienen una relación de menos de 100.1 ≈ 1.2589. (Dicho de otra manera, tienen una diferencia de menos del 25.89%).

La Figura 2 muestra una porción del espectro del Sol en comparación con HD 45184, (un gemelo solar previamente conocido que los autores observaron la misma noche) e Inti 1. Al investigar el espectro de Inti 1 en detalle, descubrieron que era de aproximadamente 0.07 dex más alto en hierro que el Sol, y alrededor de 0.059 dex (carbono) a 0.088 dex (neodimio) más alto en otros dieciocho elementos, dándole una metalicidad ligeramente más alta que el Sol en promedio.

Figura 2. Esta gráfica muestra una pequeña porción del espectro solar en comparación con los espectros de dos gemelos solares: en la parte superior, el gemelo solar previamente conocido (HD 45184), y en la parte inferior, la estrella descubierta en este artículo, Inti 1. (Figura 2 en el artículo).

Usos de gemelos solares
Los gemelos solares tienen mucho potencial como objetos de estudio, el primero (la estrella 18 Scorpii) se identificó solo en 1997. Los números exactos son difíciles de precisar, pero probablemente se conocen al menos un centenar de gemelos solares a este punto, dependiendo de la definición utilizada. Debido a que son tan similares al Sol podemos suponer, basado en la física estelar, que tienen propiedades globales similares, como la luminosidad absoluta.
Esta poderosa suposición nos permite aprovechar nuestro conocimiento del Sol, que puede ser estudiado fácilmente, para comprender estrellas lejanas que no se pueden estudiar con tanta facilidad. Los gemelos solares se pueden utilizar para estudiar la historia química de nuestra galaxia, estudiar modelos estelares interiores, medir distancias dentro de la Vía Láctea, ver cómo se desarrolla la rotación de estrellas similares al Sol a lo largo de su vida o comprobar si la abundancia química de un gemelo solar podría mostrar signos de formación de planetas.
Un uso un tanto contra-intuitivo para los gemelos solares podría implicar ayudar a estudiar los asteroides en nuestro sistema solar. Para ver cómo, primero tenemos que debemos preguntarnos: “¿Cómo medirías el espectro del Sol con el mismo instrumento utilizado para medir los espectros estelares?” Obviamente, no puedes apuntar un instrumento hecho para observar el cielo nocturno al Sol- ¡se derretiría! Pero si estás tratando de encontrar gemelos solares, debes probar tus medidas contra el Sol lo más directamente posible. Para hacer eso, los astrónomos toman los espectros de los asteroides, que reflejan el espectro solar casi a la perfección y se pueden comparar con los posibles gemelos solares.

Sin embargo, ese “casi” es significativo y pueden cambiar las cosas. Si, en cambio, restas el espectro de un gemelo solar del espectro observado desde un asteroide, cualquier diferencia puede indicar algo sobre la mineralogía de dicho asteroide. Diversos minerales como olivino o piroxeno dejan características firmas espectrales en los datos, y ¡la profundidad de sus bandas de absorción puede incluso indicar cosas como la cantidad de hierro presente en el mineral!

En resumen, los gemelos solares son estrellas interesantes que pueden ayudar a arrojar luz (literal y metafóricamente) sobre varios temas en astronomía debido a su similitud con el Sol. ¡No tengas miedo a estudiar errores o anomalías en tu propia investigación; puede que valga la pena y resulte en un artículo!