Las ondas giran y giran en Altair

Título del artículo: Spectroscopic detection of Altair’s non-radial pulsations
Autores: M. Rieutord, P. Petit, D. Reese, T. Böhm, A. Lopez Ariste, G. Mirouh, A. Domiciano de Souza
Institución del primer autor: Universidad de Toulouse, Francia.
Estado de la publicación: Enviada a Astronomy & Astrophysics, acceso abierto en arXiv.

Las estrellas más brillantes del cielo a menudo tienen mitos y leyendas asociadas. Por ejemplo, Sirio, la más brillante del cielo, después del Sol, fue vinculada por los antiguos griegos a los perros. Está en la constelación Canis Maior, o el Gran Perro, que sigue al Gran Cazador Orión durante la noche. Los griegos incluso creían que el astro podía afectar negativamente a los perros, durante los así llamados “días de perros” o “la canícula”, los días más cálidos del verano. Otra de las estrellas más brillantes del cielo es Altair, en la constelación Aquila, o el Águila. Por algún motivo que no me puedo explicar, la astrología occidental la ligaba con peligro debido a reptiles. Estas propiedades místicas de las estrellas probablemente no son reales, pero las extrañas cualidades que investigan los autores del artículo de hoy definitivamente son verdaderas.

Altair, una estrella fascinante

Altair es el duodécimo astro más brillante del cielo nocturno, fácilmente observable a ojo desnudo incluso con la más alta contaminación lumínica. Es una estrella de primera magnitud, lo que significa que es una de las primeras cosas que aparecen cuando el Sol desaparece al atardecer. Es bastante grande, 86% más masiva que el Sol, y cerca de 11 veces más luminosa. Su alto brillo más que nada se debe a su relativa proximidad: está a sólo unos 17 años-luz, una distancia muy pequeña relativamente hablando.

Altair es una estrella variable tipo delta Scuti, o sea que su luminosidad cambia con el tiempo. Las estrellas variables de este tipo, junto con las más clásicas Cefeidas, han sido utilizadas en importantes descubrimientos, como la medición de la escalera de distancias del Universo local y la distancia al centro de la Vía Láctea.

Como muchas estrellas masivas, Altair rota muy rápidamente, a una velocidad de cerca de 300 kilómetros por segundo en el Ecuador, lo que es verdaderamente una velocidad impresionante. Es tan rápida, que está muy cerca de la velocidad necesaria para desintegrarse. Esa velocidad es cerca de 400 km/s, sólo 30% más alta de la velocidad actual. Esto significa que Altair dá unas tres vueltas al día, o una cada 8 horas, lo que es extraordinario para un objeto tan enorme. En comparación, el Sol se demora unos 25 días en dar una vuelta. En consecuencia, Altair no es esférica, sino achatada, como la Tierra, o Saturno, o como un M&M. El diámetro en el Ecuador es cerca de 30% mayor que en los polos, lo que hace a Altair una estrella verdaderamente extraña. La temperatura varía drásticamente por el mismo motivo, siendo mayor en los polos, que están más cerca del centro. La temperatura en el Ecuador es ~6800 grados Kelvin, bastante superior a la del Sol que es ~5800 K, y en el polo es casi 8600 K. Altair es obviamente una estrella mucho más caliente, más grande, más brillante, y más joven que el Sol.

Altair es una de las poquísimas estrellas que han sido observadas directamente, y que se puede observar algo más que un punto de luz. A continuación podemos ver una imagen resuelta de Altair.

Debido a todas estas inusuales e importantes propiedades, Altair ha sido estudiada detenidamente por muchos grupos de investigación, entre ellos, los autores del artículo de hoy.

Estudiando la variación de Altair

Los autores observaron a Altair desde el Pic du Midi, una montaña en los Pirineos Franceses, cerca de la frontera con España, donde se encuentra el observatorio del mismo nombre. Utilizaron el espectropolarímetro Neo-Narval, un instrumento capaz de medir la polarización y el espectro de la luz que detecta. Está instalado en el telescopio Bernard Lyot, cuya apertura es de 2 metros. Midieron el espectro de luz de Altair 643 veces, cada detección espaciada 3 minutos de la siguiente. Es necesario tomar estos datos tan rápidamente por que los autores buscaban un tipo de variabilidad temporal muy fugaz. Observaron de esta manera por 6 noches.

Lo que descubrieron los autores es muy interesante: encontraron que Altair exhibe ondas que pueden ser de dos tipos distintos, viajando por su superficie en misma dirección que la rotación de la estrella.

Las ondas candidatas son de dos tipos diferentes: ondas inerciales y ondas gravito-inerciales. Las primeras dependen de la fuerza de Coriolis, que también existe en la Tierra y contribuye a corrientes oceánicas y ciclones. La historia de los Simpsons acerca de la orientación del flujo de los retretes (Bart contra Australia) es un mito. Las ondas inerciales fueron detectadas recientemente en el Sol.

El otro tipo de onda es la gravito-inercial, que si bien también depende de la fuerza de Coriolis, además depende de la flotabilidad, en otras palabras, en las propiedades térmicas del gas del astro y no sólo de su rotación, a diferencia de la primera onda. Discernir entre estos dos tipos de onda será importante para poder entender con claridad la dinámica de la superficie de Altair, y qué influencia esta puede tener en la vida de la notable estrella. Es muy probable que la veloz rotación de Altair tiene serios efectos en la vida del astro, y este estudio nos ayuda a entender con más precisión la evolución y eventual muerte de este tipo de objetos.