Van Maanen 2 - Van Maanen 2

Van Maanen 2 , o la estrella de van Maanen , es la enana blanca solitaria más cercana al sistema solar. Es un remanente estelar denso y compacto que ya no genera energía y tiene aproximadamente el 68% de la masa del Sol, pero solo el 1% de su radio. A una distancia de 14,1 años luz, es la tercera más cercana de su tipo de estrella después de Sirio B y Procyon B , en ese orden. Van Maanen 2, descubierta en 1917 por el astrónomo holandés-estadounidense Adriaan van Maanen , fue la tercera enana blanca identificada, después de 40 Eridani B y Sirius B, y el primer ejemplo solitario.

Historial de observación

Mientras buscaba una compañera para la gran estrella de movimiento propio Lalande 1299 , en 1917 el astrónomo holandés-estadounidense Adriaan van Maanen descubrió esta estrella con un movimiento propio aún mayor unos pocos minutos de arco hacia el noreste. Calculó el movimiento propio anual de este último en 3 segundos de  arco . Esta estrella había sido capturada en una placa tomada el 11 de noviembre de 1896 para el Catálogo Carte du Ciel de Toulouse y mostraba una magnitud aparente de 12,3. Las características de absorción prominentes del calcio y el hierro en el espectro llevaron a van Maanen a asignarle una clasificación espectral de F0, y fue inicialmente conocida como "estrella F de van Maanen".

En 1918, el astrónomo estadounidense Frederick Seares obtuvo una refinada magnitud visual de 12,34, pero la distancia a la estrella seguía siendo desconocida. Dos años más tarde, van Maanen publicó una estimación de paralaje de 0,246 ″, lo que le da una magnitud absoluta de +14,8. Esto la convirtió en la estrella de tipo F más débil conocida en ese momento. En 1923, el astrónomo holandés-estadounidense Willem Luyten publicó un estudio de estrellas con grandes movimientos propios en el que identificó lo que llamó "la estrella de van Maanen" como una de las tres enanas blancas conocidas , un término que acuñó. Estas son estrellas que tienen una magnitud absoluta inusualmente baja para su clase espectral , que se encuentran muy por debajo de la secuencia principal en el diagrama de Hertzsprung-Russell de temperatura estelar frente a luminosidad.

La alta densidad de masa de las enanas blancas fue demostrada en 1925 por el astrónomo estadounidense Walter Adams cuando midió el corrimiento al rojo gravitacional de Sirio B en 21 km / s. En 1926, el astrofísico británico Ralph Fowler utilizó la nueva teoría de la mecánica cuántica para demostrar que estas estrellas están sustentadas por gas de electrones en un estado degenerado . El astrofísico británico Leon Mestel demostró en 1952 que la energía que emiten es el calor sobreviviente de la fusión nuclear pasada . Se mostró que este último ya no se produce dentro de una enana blanca, y calcula la temperatura interna de van Maanen 2 como 6 × 10 ⁶ K . Dio una estimación preliminar de la edad de 10 ¹¹ / A  años, donde A es el peso atómico medio de los núcleos de la estrella.

En 2016, se descubrió que una placa espectrográfica de la estrella hecha en 1917 da evidencia, la más antigua conocida, de materia planetaria fuera del Sistema Solar , en forma de líneas de absorción de calcio que indican la presencia de material planetario contaminando la atmósfera estelar.

Caracteristicas

Estrella de Van Maanen (la mancha oscura superior derecha)

Ilustración de una enana blanca

Van Maanen 2 está a 14,1 años luz (4,3 pársecs ) del Sol en la constelación de Piscis , unos 2 ° al sur de la estrella Delta Piscium , con un movimiento propio relativamente alto de 2,978 ″ anuales a lo largo de un ángulo de posición de 155,538 °. Está más cerca del Sol que cualquier otra enana blanca solitaria. Es demasiado tenue para ser visto a simple vista . Como otras enanas blancas, es una estrella muy densa: se ha estimado que su masa es aproximadamente el 67% de la del Sol , sin embargo, tiene solo el 1% del radio del Sol . La atmósfera exterior tiene una temperatura de aproximadamente 6.110  K , que es relativamente fría para una enana blanca. Como todas las enanas blancas irradian constantemente su calor a lo largo del tiempo, esta temperatura se puede utilizar para estimar su edad, que se cree que ronda los 3.000 millones de años.

El progenitor de esta enana blanca tenía un estimado de 2,6 masas solares y permaneció en la secuencia principal durante unos 900 millones de años. Esto le da a la estrella una edad total de aproximadamente 4,1 mil millones de años. Cuando esta estrella dejó la secuencia principal, se expandió hasta convertirse en una gigante roja que alcanzó un radio máximo de 1,000 veces el radio actual del Sol, o alrededor de 4.6  unidades astronómicas . Cualquier planeta que orbitara dentro de este radio habría sido engullido por la extensión de la estrella.

La clasificación estelar de Van Maanen 2 es DZ8, que tiene una atmósfera de helio con una presencia significativa de elementos más pesados ​​en su espectro, lo que los astrónomos denominan metales . De hecho, esta estrella es el prototipo (arquetipo en la práctica) de las enanas blancas DZ. Los modelos físicos de enanas blancas utilizados por los astrofísicos actuales muestran que los elementos con una masa mayor que el helio se hundirían, en igualdad de condiciones , por debajo de la fotosfera , dejando que el hidrógeno y el helio sean visibles en el espectro; para que los elementos más pesados ​​aparezcan aquí se requiere una fuente externa reciente. Es poco probable que se hayan obtenido del medio interestelar , ya que está compuesto principalmente de hidrógeno y helio. En cambio, la superficie de la estrella probablemente estaba sembrada de material circunestelar, como los restos de uno o más planetas terrestres rocosos .

Se estima que la masa total de metales en la atmósfera de Van Maanen 2 es de alrededor de 10 ²¹  g, aproximadamente la misma masa que una luna grande como Ariel . Estos contaminantes se hundirán más profundamente en la atmósfera en escalas de tiempo de alrededor de tres millones de años, lo que indica que el material se está reponiendo a un ritmo de ¹⁰⁷  g / s. Estos materiales podrían haberse acumulado en forma de múltiples planetesimales más pequeños que alrededor de 84 km chocando con la estrella.

Las enanas blancas con un espectro que indica altos niveles de contaminación por metales de la fotosfera a menudo tienen un disco circunestelar . En el caso de van Maanen 2, las observaciones a una longitud de onda de 24  μm no muestran el exceso de infrarrojos que podría generar un disco polvoriento. En cambio, hay un déficit notable. El flujo previsto a 24 μm es 0,23 m Jy , mientras que el valor medido es 0,11 ± 0,03 mJy . Este déficit puede explicarse por la absorción inducida por colisión en la atmósfera de la estrella, como se observa en ciertas enanas blancas que tienen temperaturas por debajo de 4.000 K, como resultado de colisiones entre moléculas de hidrógeno o entre moléculas de hidrógeno y helio.

Basado en la velocidad espacial de esta estrella, hizo el perihelio hace 15.070 años, cuando estaba a 3,1 ly (0,95 pc) del Sol.

Posible compañero

La posibilidad de un compañero subestelar sigue siendo incierta. En 2004, un documento afirmó que se había detectado esto y otro lo descartó. A partir de 2008, las observaciones con el Telescopio Espacial Spitzer parecen descartar cualquier compañero dentro de las 1200  AU de la estrella que tenga cuatro masas de Júpiter o más. No se han identificado posibles compañeros de movimiento adecuado entre una separación angular de5 segundos de arco hasta 10 °, descartando objetos con una masa de75  M _J o más.

Ver también

• Lista de estrellas más cercanas
• Lista de estrellas con nombres de personas
• Van Maanen 2 en la ficción

Referencias

enlaces externos

• http://www.richweb.f9.co.uk/astro/nearby_stars.htm