¿Cómo pueden pesar los astrónomos una estrella que se encuentra a miles de millones de kilómetros de distancia? En la mayoría de los casos no pueden, a pesar de que se puede obtener una mejor estimación utilizando modelos de ordenador de la estructura estelar.
Pero un nuevo trabajo del astrofísico David Kipping dice que, en casos especiales, pueden llegar a pesar una estrella directamente. Si la estrella tiene un planeta y ese planeta tiene una luna, y ambos se cruzan en frente de su estrella, entonces podemos medir sus tamaños y órbitas y aprender acerca de la estrella.
"A menudo me preguntan cómo los astrónomos pesan las estrellas. Acabamos de agregar una nueva técnica para tal fin", explica Kipping, un becario predoctoral del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísic en declaraciones recogidas por Science Daily.
“Los astrónomos han encontrado más de 90 planetas que se cruzan con sus estrellas“
Los astrónomos han encontrado más de 90 planetas que se cruzan en frente de sus estrellas. Al medir la cantidad de luz estelar que está bloqueada por ese paso, se puede calcular el tamaño del planeta en relación con la estrella.
Pero no podemos saber exactamente cuán grande es el planeta a menos que conozcamos el tamaño real de la estrella.
Kipping se dio cuenta de que si un planeta en tránsito tiene una luna lo suficientemente grande como para que podamos verla (también por el bloqueo de luz de las estrellas), entonces el sistema planeta-luna-estrella podría ser medido de una manera que nos permite calcular exactamente cuán grande y masiva es.
"Básicamente, podemos medir las órbitas de los planetas alrededor de la estrella y la luna alrededor del planeta. A continuación, a través de Leyes de Kepler del movimiento, es posible calcular la masa de la estrella", explica Kipping, cuyo estudio se publicará en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
El proceso no es fácil y requiere varios pasos. Al medir cómo se atenúa la luz de la estrella cuando transitan planeta y luna, los astrónomos deben atenerse a tres premisas:
1) Los períodos orbitales de la luna y el planeta
2) El tamaño de sus órbitas con respecto a la estrella
3) El tamaño del planeta y Luna en relación con la estrella.
Al conectar los números en la Tercera Ley de Kepler se obtiene la densidad de la estrella y el planeta. Dado que la densidad es la masa dividida por el volumen, la densidad relativa y tamaños relativos dan las masas relativas.
Por último, los científicos miden la oscilación de la estrella debido a la atracción gravitatoria del planeta, conocida como la velocidad radial. La combinación de la velocidad medida con las masas relativas permite calcular la masa de las estrellas directamente.