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ANTARES - Módulo 5 - Unidad 2 - Programa de Nuevas Tecnologías - MEC Unidad didáctica 2: La evolución de los sistemas binarios El Sistema Gygnus X-1 file:///F|/antares/modulo5/m5_u200.html [12/3/2000 18.26.26] ANTARES - Módulo 5 - Unidad 2- 01- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - 2.1. Introducción Figura 5-2-1: Lóbulos de Roche, en el punto L1 la gravedad es nula y puede escapar materia de una estrella hacia la otra. file:///F|/antares/modulo5/m5_u201.html (1 de 5) [12/3/2000 18.26.27] ANTARES - Módulo 5 - Unidad 2- 01- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - La evolución estelar estudiada en las unidades didácticas U.1 y U.2 del Módulo III, se ha referido a estrellas aisladas, ahora nos podemos preguntar: ¿cambian las trazas evolutivas para las componentes de un sistema binario? En un sistema binario cuyas componentes están muy separadas, las dos estrellas evolucionan independientemente una de otra, siguiendo cada una la traza evolutiva correspondiente a su masa, al igual que una estrella aislada. Sin embargo, sí las dos estrellas están muy próximas entre sí, la atracción gravitacional de una estrella puede influir en la evolución de la otra. En este caso, las propiedades físicas de ambas se desvían bastante de las calculadas para estrellas aisladas. Como ejemplo vamos a considerar el sistema Algol (Beta Persei, la segunda estrella más brillante de la constelación de Perseo) que es un sistema binario eclipsante y espectroscópico con dos espectros. Algol está constituido por una estrella de la secuencia principal de tipo espectral B 8 y masa 3.7 M¤ , con una compañera subgigante roja de 0.8 M¤ que se mueve en una órbita circular alrededor de ella, con un período de unos de 3 días. En base al estudio realizado sobre la evolución estelar (capitulos 8 y 9) sabemos que las estrellas más masivas de la secuencia principal evolucionan más rápido que las estrellas menos masivas, sí las estrellas se han formado al mismo tiempo. En el caso de Algol las dos estrellas han nacido a la vez, sin embargo, la menos masiva (0.8 M¤ ) es la más evolucionada, que se está acercando a la fase de gigante, mientras que la más masiva (3.7 M¤ ) permanece en la secuencia principal. Sí la teoría de evolución estelar es correcta debe ocurrir algo diferente en los sistemas binarios que modifica su evolución. Para comprender esta situación debemos estudiar los sistemas binarios con más detalle. En un sistema binario cada estrella está rodeada por una zona, próxima a ella, en que su propia gravedad domina a los efectos producidos por la presencia de la otra estrella y los debidos a la rotación del sistema binario. Dentro de esta región toda la materia pertenece a la estrella y no puede escapar hacia la otra compañera o fuera del sistema. Fuera de esta región, es decir, lejos de cada estrella, no domina la propia gravedad y el gas puede escapar de una estrella hacia la otra. La zona de influencia de la estrella, en la que la materia no puede escapar, recibe el nombre de lóbulo de Roche (E. Roche fue un matemático francés del siglo XIX, que estudió por primera vez el problema de los sistemas binarios). Los lóbulos de Roche de las dos estrellas tienen un punto en común, situado en la línea que une los centros de las dos estrellas, llamado el punto interno de Lagrange, L1 (Figura 5-2-1 ). En este punto la gravedad es nula y puede haber transferencia de masa de una estrella hacia la otra. Cuanto mayor es la masa de una componente mayor es su lóbulo de Roche. file:///F|/antares/modulo5/m5_u201.html (2 de 5) [12/3/2000 18.26.27] ANTARES - Módulo 5 - Unidad 2- 01- Programa de Nuevas tecnologías - MEC Figura 5-2-2: a) binarias separadas; b) binarias semiseparadas con transferencia de masa; c) binarias en contacto. Cuando ambas estrellas están dentro de sus respectivos lóbulos de Roche el sistema binario se denomina separado (Figura 5-2-2). Como, cuando una estrella evoluciona y abandona la secuencia principal se mueve hacia la rama de las gigantes, su radio aumenta mucho, y puede llenar e incluso sobrepasar su lóbulo de Roche. En esta situación el gas empieza a transferirse, a través del punto de Lagrange, hacia la compañera. El sistema binario, entonces, recibe el nombre de semiseparado (Figura 5-2-2), debido a la transferencia de gas de una estrella a la otra, también se denominan binarias con transferencia de masa. Sí las dos estrellas llenan o sobrepasan sus respectivos lóbulos de Roche debido, por ejemplo, a efectos evolutivos, las superficies de las dos estrellas se mezclan y forman una envoltura común que contiene a ambas estrellas. Este sistema recibe el nombre de binarias en contacto (Figura 5-2-2). Volviendo a nuestro sistema Algol, ahora podemos explicar porque la estrella menos masiva es la más evolucionada. Algol fue en principio un sistema semiseparado, la componente que ahora es subgigante de 0.8 M¤ la llamamos estrella 1 y la 2 será la estrella de la secuencia principal de 3.7 M¤ . Inicialmente la estrella 1 fue la más masiva del sistema, quizás tuvo 3 M¤ , evolucionó la primera abandonando la secuencia principal y conforme asciende hacia la rama de gigante llena su lóbulo de Roche y el gas empieza a tranferirse hacia la estrella 2, que se encuentra en la secuencia principal y es la menos masiva, quizás tenía una masa del orden de la solar. La transferencia de masa tiene como efecto disminuir la masa de la estrella 1 y aumentar la de la 2, que a su vez hace que el lóbulo de Roche de la estrella 1 disminuya debido a la menor gravedad (menor masa) y la transferencia de masa sea más rápida. Eventualmente la masa de la estrella 1 se hace más pequeña que la de la estrella 2, en ese momento la transferencia rápida de masa se detiene, y el sistema entra en una fase estable, con transferencia lenta de masa, que es como se observa hoy día ( estos cambios se ilustran en la Figura 5-2-3). file:///F|/antares/modulo5/m5_u201.html (3 de 5) [12/3/2000 18.26.27] ANTARES - Módulo 5 - Unidad 2- 01- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - Figura 5-2-3: Evolución del sistema binario Algol. a) Inicialmente fue un sistema separado con dos estrellas de la secuencia principal, una masiva azul (estrella 1) y otra menos masiva (estrella2) similar al Sol. b) Conforme la más masiva evoluciona y abandona la secuencia principal, se expande y llena su lóbulo de Roche transfiriendo rápidamente masa a su compañera. file:///F|/antares/modulo5/m5_u201.html (4 de 5) [12/3/2000 18.26.27] ANTARES - Módulo 5 - Unidad 2- 01- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - c) Actualmente la estrella 2 es la más masiva, pero se encuentra en la secuencia principal. La estrella 1 está en la fase de subgigante y llena su lóbulo de Roche, produciendo una transferencia lenta de masa hacia su compañera. En un sistema binario, como acabamos de ver, la evolución se altera y la perdida de masa de la estrella, que primero evoluciona, hará que no sufra el flash de helio y su vida acabe como una enana blanca de helio. La estrella 2 es ahora una estrella azul, masiva de la secuencia principal y en unas pocas decenas de millones de años empezará a ascender por la rama de las gigante y llenará su lóbulo de Roche. Sí la estrella 1 es todavía una subgigante resultará un sistema en contacto. Pero sí la estrella 1 es ya una enana blanca comenzará un nuevo episodio de transferencia de masa pero ahora en sentido contrario de la estrella 2 a la 1. El sistema puede dar lugar a una nova o incluso supernova de tipo I. file:///F|/antares/modulo5/m5_u201.html (5 de 5) [12/3/2000 18.26.27] ANTARES - Módulo 5 - Unidad 2- 02- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - 2.2. Novas Las estrellas llamadas novas pueden aumentar enormemente su brillo, hasta 10 000 veces o incluso más, en un período de tiempo muy corto. Se denominan así porque nova significa nueva en latín y los primeros observadores creían que era una estrella nueva ya que aparecía súbitamente en el cielo. Hoy día los astrónomos saben que no es una estrella nueva, al contrario es una enana blanca que sufre una explosión en su superficie, que produce un aumento temporal de su luminosidad. Después del aumento rápido de brillo la nova, al cabo de unos meses, vuelve a su brillo normal. ¿Qué produce esta explosión en una estrella débil y muerta? Hemos dicho que una enana blanca no tiene reacciones nucleares y que simplemente se enfría hasta convertirse en una enana negra, pero este escenario es para estrellas aisladas. Sí una enana blanca forma parte de un sistema binario y el compañero llena o sobrepasa su lóbulo de Roche, puede recibir materia, principalmente hidrógeno y helio, de su compañero. Conforme el gas se acumula en la superficie de la enana blanca, se va haciendo más denso y más caliente. Cuando alcanza la temperatura de 107 K, el hidrógeno empieza a fusionarse rápidamente dando helio. Esta reacción nuclear es tan breve como violenta, similar a una explosión nuclear (ver módulo 5, variables eruptivas o explosivas, unidad 3.9). La estrella súbitamente aumenta su luminosidad y expulsa al espacio el combustible que no ha sido consumido (Figura 15.7). La luminosidad de la nova va disminuyendo con el tiempo y finalmente la estrella vuelve a tener su aspecto normal como antes de la explosión. La disminución del brillo se debe a la expansión y enfriamiento de las capas superficiales de la enana blanca que fueron expulsadas al espacio. Sí la transferencia de masa continua el fenómeno de nova puede repetirse, entonces reciben el nombre de novas recurrentes Una importante evidencia observacional, que apoya la teoría del fenómeno de nova que acabamos de describir, es la forma en que la materia llega a la superficie de la enana blanca. Debido a la rotación del sistema binario, la materia que transfiere la estrella que llena su lóbulo de Roche no cae directamente sobre la superficie de la enana blanca, sino que orbita alrededor de ella y forma un disco aplanado que se conoce como un disco de acreción. La materia que orbita en el disco, debido a efectos de viscosidad (fricción) dentro del gas, se va apilando gradualmente hacia las partes más internas del disco, su temperatura aumenta, pierde momento angular y lentamente cae en espiral hacia la superficie de la enana blanca. Las partes más internas del disco de acreción se calientan tanto que este radia en el visible, ultravioleta e incluso en rayos X. En muchos sistemas el disco es tan brillante que oculta a la enana blanca y es la principal fuente de luz excepto en las explosiones. El punto en el que el chorro de materia, que viene del compañero, colisiona con file:///F|/antares/modulo5/m5_u202.html (1 de 2) [12/3/2000 18.26.28] ANTARES - Módulo 5 - Unidad 2- 02- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - el disco de acreción forma una mancha caliente que produce variaciones detectables en la luz emitida por el sistema binario. Una nova representa, pues, la forma en que un sistema binario puede reactivar la vida de una estrella, enana blanca, en sus fases finales. file:///F|/antares/modulo5/m5_u202.html (2 de 2) [12/3/2000 18.26.28] ANTARES - Módulo 5 - Unidad 2- 03- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - 2.3. Supernovas de tipo I Una supernova, como una nova, es una estrella que súbitamente aumenta su brillo, después disminuye lentamente y eventualmente puede dejar de observarse. Aunque aparentemente parezcan fenómenos similares se sabe, desde hace tiempo, que están producidas por procesos físicos muy diferentes. Las supernovas son eventos mucho más energéticos, una supernova es del orden de un millón de veces más brillante que una nova. Una misma estrella puede sufrir el fenómeno de nova varias veces, pero una estrella sólo puede sufrir el fenómeno de supernova una vez en su vida y después de la explosión queda un objeto diferente o incluso nada, se destruye totalmente en la explosión. Además entre las supernovas hay diferencias observacionales que permiten dividirlas en dos grupos. Algunas supernovas no contienen casi hidrógeno en su espectro mientras que otras tienen gran cantidad, las curvas de luz, variación del brillo con el tiempo, también son diferentes. Llamamos supernova de tipo I a la clase que es pobre en hidrógeno y su curva de luz tiene una forma similar a la típica de las novas. Las supernovas de tipo II muestran mucho hidrógeno en su espectro, y tiene en su curva de luz una parte característica plana (plateau) que ocurre pocos meses después del máximo (Figura 15.10). Para explicar los dos tipos de supernovas necesitamos dos mecanismos diferentes que produzcan la explosión de la estrella. La supernova de tipo II es el final de la vida de las estrellas masivas, como ya hemos visto en el capitulo 9, se produce una implosión-explosión del núcleo dando lugar después de la explosión a una estrella de neutrones o un agujero negro. La materia expulsada en la explosión, la envoltura exterior al núcleo, está constituida principalmente por el hidrógeno y helio no consumido y por ello se observan en su espectro. La curva de luz es la esperada de la expansión y enfriamiento de la materia eyectada. Para entender la explosión de supernova de tipo I, volvemos a recordar el proceso que produce las novas. La explosión de nova eyecta materia de la superficie de la enana blanca, pero no necesariamente, toda la materia acumulada. Hay una tendencia de la enana blanca a incrementar lentamente su masa en cada nuevo ciclo o explosión de nova. Conforme aumenta la masa la presión interna, necesaria para soportar su peso, debe aumentar. Recordando que en una enana blanca el gas se degenera y la presión no es térmica sino que es la presión de los electrones degenerados. Esta presión tiene un límite, la masa máxima de una enana blanca es 1.4 M¤ que es el llamado límite de Chandrasekhar, para una masa superior la presión de degeneración de los electrones falla y no puede soportar ese peso. file:///F|/antares/modulo5/m5_u203.html (1 de 2) [12/3/2000 18.26.28] ANTARES - Módulo 5 - Unidad 2- 03- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - Sí la enana blanca, que forma parte de un sistema binario, acreta masa del compañero y excede el límite de Chandrasekhar, la presión de degeneración es incapaz de contrarrestar a la gravedad y la estrella empieza a colapsarse. Su temperatura interna aumenta rápidamente hasta el punto en que el carbono, su principal constituyente, empieza a fusionarse en elementos más pesados. La fusión del carbono se inicia casi simultáneamente en toda la enana blanca y la estrella explota como supernova de tipo I o supernova de detonación de carbono (Figura 15.8). Esta detonación es igual de violenta que la supernova de tipo II, pero por una causa diferente. Un modelo alternativo a éste y posiblemente más probable, es un sistema binario constituido por dos enanas blancas que pueden atraerse una a la otra hasta coalescer y formar una enana blanca más masiva que supera el límite de Chandrasekhar, ésta se hace inestable y explota como supernova de tipo I (ver módulo 5, variables eruptivas o explosivas, unidad 3.9, Figura 15.9). La explosión que resulta de la detonación de una enana blanca de carbono, fase final de una estrella poco masiva, es una supernova de tipo I y por ello su espectro no contiene hidrógeno ya que la enana blanca no lo contiene. La implosión-explosión del núcleo de una estrella masiva produce una supernova de tipo II. file:///F|/antares/modulo5/m5_u203.html (2 de 2) [12/3/2000 18.26.28] ANTARES - Módulo 5 - Unidad 2- 04- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - 2.4. Sistemas binarios con una estrella de neutrones (Fuentes eruptivas de rayos X) Figura 5-2-4: Transferencia de materia desde una estrella normal hacia su compañero compacto, una estrella de neutrones, formando un disco de acreción. Conforme el gas cae en espiral la intensa gravedad de la estrella de neutrones lo calienta mucho y emite en rayos X. En el caso del objeto peculiar SS433 se eyecta materia a gran velocidad en forma de dos chorros de gas. file:///F|/antares/modulo5/m5_u204.html (1 de 3) [12/3/2000 18.26.28] ANTARES - Módulo 5 - Unidad 2- 04- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - Aunque se conocen muchos pulsares aislados, algunos pueden formar parte de un sistema binario. Después del lanzamiento del satélite Uhuru en 1970 se descubrieron numerosas fuentes de rayos X cerca de las regiones centrales de nuestra Galaxia y también en el centro de algunos cúmulos estelares ricos en estrellas. Algunas de estas, conocidas como fuentes eruptivas de rayos X, emiten la mayor parte de su energía en forma de violentas erupciones que son miles de veces más luminosas que nuestro Sol, pero que duran sólo unos pocos segundos. Estas emisiones en rayos X surgen en una estrella de neutrones (o en sus proximidades) que forma parte de un sistema binario. La materia de la superficie de la estrella compañera (secuencia principal o gigante) es atraída por el intenso campo gravitacional de la estrella de neutrones hacia su superficie. Como en el caso de una estrella enana blanca binaria, la materia no cae directamente sobre la superficie sino que forma un disco de acreción. El gas se queda orbitando alrededor de la estrella de neutrones y después cae lentamente en espiral hacia la superficie de la estrella. Las partes más internas del disco de acreción se calientan mucho y emiten rayos X. Conforme el gas se acumula en la superficie de la estrella de neutrones, su temperatura sube debido al aumento de presión que produce la materia que cae. Eventualmente se hace lo suficientemente calienta para que puedan iniciarse reacciones nucleares, las cuales producen una cantidad enorme de energía en un tiempo muy breve, es decir, una erupción en rayos X. Después de varias horas se acumula materia de nuevo que produce la erupción siguiente. Así vemos que las binarias eruptivas de rayos X son similares a las explosiones de nova en una enana blanca, pero ocurren de una forma más violenta y en una escala mayor debido a la gravedad mucho más intensa de la estrella de neutrones. Sin embargo no toda la materia que cae llega a la superficie de la estrella de neutrones. En por lo menos un caso se ha observado que parte de la materia es expulsada a grandes velocidades fuera del sistema binario, este objeto es el denominado SS433 (objeto número 433 del catálogo de estrellas con intensas líneas de emisión). El cual expulsa cada año más de una masa terrestre de materia en forma de dos chorros estrechos dirigidos en direcciones opuestas y que se mueven casi perpendicularmente al disco (Figura 5-2-4). Observaciones de los desplazamientos Doppler de las líneas de emisión en el óptico, que se originan dentro de los chorros, implican velocidades del orden de 80 000 km s-1. Cuando los chorros interaccionan con el medio interestelar emiten radio radiación. Chorros de este tipo son bastante comunes en sistemas astronómicos en los que un disco de acreción rodea a un objeto compacto (estrella de neutrones o agujero negro). Probablemente son debidos al campo magnético y a la intensa radiación cerca del borde interno del disco, aunque los detalles de su formación no son bien conocidos. file:///F|/antares/modulo5/m5_u204.html (2 de 3) [12/3/2000 18.26.28] ANTARES - Módulo 5 - Unidad 2- 04- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - file:///F|/antares/modulo5/m5_u204.html (3 de 3) [12/3/2000 18.26.28] ANTARES - Módulo 5 - Unidad 2- 05- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - 2.5. Pulsares de milisegundos Hacia la mitad de los años 80 se encontró una nueva categoría de pulsares, eran objetos muy rápidos rotadores, que se les llamó pulsares de milisegundos. Estos objetos giran cientos de veces por segundo, es decir, el período de rotación es de unos pocos milisegundos ( 1 mili segundo = 0.001 s). Esta velocidad de rotación es aproximadamente la más rápida que puede tener una estrella de neutrones sin destruirse. La historia de estos objetos es complicada ya que muchos de ellos se encuentran en los cúmulos globulares, los cuales sabemos que son muy viejos, tienen por lo menos 10 mil millones de años. Pero las estrellas de neutrones o pulsares se crean en las explosiones de supernova de tipo II, que están asociadas a la muerte de estrellas masivas que sólo viven unos pocos cientos de millones de años y en los cúmulos globulares no se forman nuevas estrellas, ya que todas las estrellas del cúmulo nacen al mismo tiempo. En consecuencia en un cúmulo globular no se ha producido ninguna estrella de neutrones desde hace mucho tiempo. Además hemos dicho que los pulsares producidos en la explosión de supernova disminuyen su rotación lentamente en unos pocos millones de años y después de 10 mil millones de años su rotación habrá cesado. La rápida rotación de los pulsares encontrados en los cúmulos globulares no puede ser una reliquia de su nacimiento. Estos objetos han debido aumentar su rotación por un mecanismo más reciente. La explicación más probable es que la estrella de neutrones aumenta su rotación por atracción de materia de una estrella compañera. Conforme la materia del disco de acreción se mueve en espiral hacia la superficie de la estrella, suministra el impulso necesario para que la estrella de neutrones rote más rápido. Después un encuentro con otra estrella, en el centro de los cúmulos globulares la densidad estelar es muy alta, puede eyectar al pulsar del sistema binario, o bien el pulsar puede evaporar o destruir a su compañera con su energética radiación de fotones y partículas cargadas. En ambos casos resultará un pulsar de milisegundos aislado. Esta escenario está de acuerdo con el número de pulsares de milisegundos binarios y aislados observados en los cúmulos globulares y con la proporción en que un sistema binario puede destruirse por encuentros con otra estrella del cúmulo. Así vemos que los pulsares de milisegundo son el resultado de un proceso en dos fases. Primero, hace miles de millones de años, se formó una estrella de neutrones en una explosión de supernova. Después, en la segunda fase relativamente reciente, la interacción con su compañera binaria hace que aumente su rotación y dé lugar al pulsar de milisegundos que observamos hoy día. file:///F|/antares/modulo5/m5_u205.html (1 de 2) [12/3/2000 18.26.29] ANTARES - Módulo 5 - Unidad 2- 05- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - file:///F|/antares/modulo5/m5_u205.html (2 de 2) [12/3/2000 18.26.29] ANTARES - Módulo 5 - Unidad 2- 06- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - 2.6. Sistemas binarios con un agujero negro (Binarias de rayos X) Figura 5-2-5: El sistema Cygnus X-1. La estrella visible, HDE 226868, es una supergigante B0 que pierde masa por viento estelar, el agujero negro atrae la materia que forma un disco de acreción a su alrededor. En el borde más interno del disco, justamente encima del agujero negro, el gas se calienta mucho y emite grandes cantidades de rayos X. Como hemos dicho en la unidad 2 del módulo 3, los agujeros negros son invisibles pero al ser muy masivos tienen un intenso campo gravitacional y podemos detectarlos por los efectos que éste produce. Las estrellas binarias ofrecen la mejor posibilidad de encontrar agujeros negros en nuestra Galaxia. Por ejemplo, sí un agujero negro forma parte de un sistema binario semiseparado sería capaz de capturar gas de la estrella compañera, la desaparición de este material revelaría la existencia del agujero negro. Después del lanzamiento del satélite Uhuru en 1970 se descubrió una fuente intensa de rayos X llamada Cygnus X-1. Su emisión era muy irregular variaba en escalas de tiempo tan pequeñas como 10 milisegundos. Su tamaño debía ser más pequeño que la Tierra para que varíe su brillo en 10 milisegundos. Observaciones espectroscópicas revelaron que Cygnus X-1 formaba parte de un sistema binario, la compañera visible era una supergigante B0, el período del sistema deducido del espectro de la supergigante era 5. 6 días y por la relación masa-luminosidad, la masa era de unas 30 M¤ . Por las leyes de Kepler Cygnus X-1 debía tener más de 6M¤ , muy grande para enana blanca o estrella de neutrones, tenemos un candidato file:///F|/antares/modulo5/m5_u206.html (1 de 2) [12/3/2000 18.26.29] ANTARES - Módulo 5 - Unidad 2- 06- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - a agujero negro. Estos sistemas reciben el nombre de fuentes binarias de rayos X y son los posibles candidatos a poseer un agujero negro. Las fuentes binarias de rayos X están constituidas por una estrella normal y un compañero supercompacto que es el responsable de la emisión en rayos X, como son sistemas binarios podemos estimar sus masas a partir del movimiento orbital por las leyes de Kepler. La radiación X se produce de la forma siguiente: el agujero negro atrae materia de la estrella normal, debido a su intenso campo gravitacional, esta materia puede formar un disco de acreción que orbita a gran velocidad alrededor de él. Debido a la fricción el gas del disco alcanza temperaturas muy elevadas emitiendo en el dominio de los rayos X (Figura 5-2-5). Se conocen varios candidatos a poseer un agujero negro : Cygnus X-1, LMC X-3 , A0620-00, V404 Cyg. Para demostrar que estos sistemas contienen un agujero negro debemos calcular la masa de las dos estrellas que depende de la inclinación de la órbita que no se conoce y la masa del objeto compacto, que no se ve, debe ser superior a 3 masas solares. La masa se determina a través de las medidas de velocidad radial y del período de la compañera visible. Este es un procedimiento usual para los astrofísicos y se aplica a miles de sistemas ordinarios y el procedimiento es valido independientemente de la naturaleza de la estrella que no se ve. En resumen la evidencia observacional es de alta calidad pero el argumento es indirecto; no está basado en observaciones de los efectos de la gravedad superintensa como pueden ser la extrema deflexión de la luz y la congelación del tiempo, fenómenos peculiares que sólo pueden producir los agujeros negros. El colapso de una estrella masiva al final de su vida no es la única forma de crear agujeros negros. Una enana blanca o estrella de neutrones en un sistema binario puede transformarse en un agujero negro por acreción de materia de su compañero. Otra posibilidad es la coalescencia de dos estrellas para formar un agujero negro, por ejemplo, un sistema binario constituido por dos estrellas de neutrones (un pulsar binario), las dos estrellas se mueven gradualmente en espiral una hacia la otra hasta que se unen, sí la masa final supera las 3M¤ el sistema se transforma en un agujero negro. Finalmente existen los agujeros negros supermasivos que son el motor de las galaxias activas, según los modelos actuales. file:///F|/antares/modulo5/m5_u206.html (2 de 2) [12/3/2000 18.26.29] ANTARES - Módulo 5 - Unidad 2- 07 - Programa de Nuevas tecnologías - MEC - Cuestiones para autoevaluación 1. ¿Qué es el lóbulo de Roche? 2. ¿Qué ocurre en una binaria semiseparada? 3. ¿Qué es un Nova? 4. ¿Cuál es la diferencia entre una supernova de tipo I (SN I) y una nova? 5. ¿Qué es un disco de acreción? 6. ¿En qué difieren los espectros de los dos tipos de supernova? 7. ¿Qué es una fuente binaria de rayos X? 8. ¿Qué es un pulsar de milisegundos? 9. ¿Cómo se buscan candidatos a agujeros negros? file:///F|/antares/modulo5/m5_u2autoeva.html [12/3/2000 18.26.29] ANTARES - Módulo 5 - Unidad 2- 08 - Programa de Nuevas tecnologías - MEC - Soluciones 1. ¿Qué es el lóbulo de Roche? Es el volumen que rodea cada estrella del cual no puede escapar materia. 4. ¿Cuál es la diferencia entre una supernova de tipo I (SN I) y una nova? Que en la SN1 la enana blanca supera el límite de Chandrasekhar y en la nova no. 7. ¿Qué es una fuente binaria de rayos X? Un sistema binario que tiene por componentes una estrella normal y un compañero que es una estrella de neutrones o un agujero negro. file:///F|/antares/modulo5/m5_u2soluciones.html [12/3/2000 18.26.29]