El estudiante adscrito al CATA, Nicolás
Cristi-Cambiaso, junto a un equipo donde participó el Investigador Asociado del
Centro Marcio Catelán, pudo establecer un algoritmo que facilitará el estudio
de este tipo de estrellas.
Los cúmulos globulares están entre los
objetos más antiguos en el Universo y su edad juega un papel crucial en la
cosmología. La abundancia de helio influye directamente en la estimación de su
edad, pero es difícil medirlo directamente en las estrellas de estos cúmulos.
El estudiante de post grado adscrito al
Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA) Nicolás Cristi-Cambiaso,
recientemente preparó un paper que implica un importante avance en estos
procesos.
Este estudio propone un método novedoso
para medir la edad y la abundancia de helio en los cúmulos globulares
utilizando sistemas binarios eclipsantes cercanos al punto de abandono de la
secuencia principal TO, punto en la evolución estelar donde una estrella
comienza a agotar su hidrógeno central y se aleja de la secuencia principal,
siendo un indicador clave de la edad de un cúmulo.
El análisis se centra en el sistema V69,
en el cúmulo globular 47 Tucanae (47 Tuc), y sugiere que una aproximación
diferencial, comparando los parámetros de las dos estrellas, puede reducir la
dependencia de modelos estelares y sistemáticas al estimar la edad y la
abundancia de helio.
El método propuesto podría mejorar la
precisión de estas mediciones y reducir los sesgos de los modelos anteriores,
proporcionando una herramienta más robusta para entender la evolución estelar y
del Universo.
“Los sistemas binarios eclipsantes son
dos estrellas que están unidas gravitacionalmente y que nosotros podemos ver cómo
una pasa delante de la otra y tienen un eclipse. Estos se encuentran en una
etapa muy específica de su evolución, donde parámetros de la evolución de la
estrella, como su luminosidad y su temperatura, son muy sensibles a su edad y,
ahora podemos determinarla con más certeza”, explica Nicolás Cristi-Cambiaso,
estudiante de magister en Astronomía de la Universidad Católica.
El documento “Evolución relativa de
sistemas binarios eclipsantes: una herramienta para medir las edades de los
cúmulos globulares y la abundancia de He” (“Relative evolution of eclipsing
binaries: A tool to measure globular cluster ages and He abundances”) se
encuentra aprobado para publicación en Astronomy & Astrophysics.
La novedad radica en la aproximación
diferencial. Mientras los métodos tradicionales utilizan parámetros absolutos
de las estrellas, este estudio muestra que, al comparar los dos componentes del
sistema binario de manera relativa (considerando que comparten la misma edad y
abundancia de helio), se logran estimaciones más confiables y menos
dependientes de los modelos estelares. Además, este enfoque podría aplicarse a
otros sistemas similares, proporcionando una nueva vía para estudiar la
evolución de los cúmulos globulares.
“Ya se habían hecho observaciones con
varios telescopios, usando fotometría y espectroscopía y, gracias a eso, tuvimos
una base de parámetros de las estrellas del sistema.
Luego, creamos un algoritmo completamente
nuevo para comparar estos parámetros con miles de modelos, al mismo tiempo, con
diferentes composiciones químicas, con diferentes masas y con diferentes
edades, y entre todos ellos tratar de estimar cuál era el que más se parecía al
sistema eclipsante que nosotros estábamos observando”, agrega el estudiante
adscrito al CATA.
El estudio también discute cómo las
diferencias en los modelos evolutivos estelares afectan las estimaciones de
edad y helio. Se comparan dos conjuntos de modelos evolutivos: PGPUC y
Victoria-Regina, observando que el enfoque diferencial es menos sensible a
estas variaciones entre modelos.
El CATA cumplió un rol relevante
entregando recursos para la preparación de este trabajo y también en su
posterior difusión. Nicolás expuso las conclusiones en la conferencia «Unveiling
the interiors of the stars to grasp stellar populations», realizada
recientemente en Sicilia, Italia.
Evolución relativa de binarias
eclipsantes: Una herramienta para medir edades de cúmulos globulares y
abundancias de helio
Descubrimiento
Este estudio propone un método novedoso para medir la edad y la abundancia de
helio (He) en cúmulos globulares (GCs) utilizando sistemas binarios eclipsantes
(DEBs) cercanos al punto de abandono de la secuencia principal (TO).
El análisis se centra en el sistema V69
en el cúmulo globular 47 Tucanae (47 Tuc) y sugiere que una aproximación
diferencial —comparando los parámetros de las dos estrellas— puede reducir la
dependencia de modelos estelares y sistemáticas al estimar la edad y la
abundancia de helio.
Importancia
Este trabajo es importante porque los cúmulos globulares son de los objetos más
antiguos en el universo y su edad juega un papel crucial en la cosmología. La
abundancia de helio influye directamente en la estimación de su edad, pero es
difícil medir el He directamente en las estrellas de estos cúmulos. El método
propuesto podría mejorar la precisión de estas mediciones y reducir los sesgos
de modelo, proporcionando una herramienta más robusta para entender la
evolución estelar y del universo.
Novedad
La novedad radica en la aproximación diferencial. Mientras que métodos
tradicionales utilizan parámetros absolutos de las estrellas, este estudio
muestra que al comparar los dos componentes del sistema binario de manera
relativa (considerando que comparten la misma edad y abundancia de helio), se
logran estimaciones más confiables y menos dependientes de los modelos
estelares.
Además, este enfoque podría aplicarse a otros sistemas similares,
proporcionando una nueva vía para estudiar la evolución de los GCs.
