viernes, 24 de mayo de 2013

El telescopio Hubble pierde, la teoría de discos de acreción gana

Science Magazine

Hay experimentos que contradicen las teorías en boga. 
Descubrir un error en dichos experimentos reafirma dichas teorías y permite que muchos físicos respiren con alivio. El telescopio espacial Hubble midió la distancia a la estrella binaria SS Cygni y resultó ser mucho más grande de lo esperado. 
O bien la teoría de los discos de acreción era incorrecta, o bien Hubble había medido mal la distancia. Miller-Jones et al. publican en Science una nueva medida de la distancia a SS Cygni utilizando radiotelescopios que contradice a Hubble y confirma las predicciones de las teorías de los discos de acreción en binarias. 
¡Menos mal! Se han utilizado VLBA (Very Long Baseline Array) y EVN (European VLBI Network) entre abril de 2010 y octubre de 2012. Nos lo cuenta M. R. Schreiber, “One Good Measure,” Science 340: 932-933, 24 May 2013, que se hace eco del artículo técnico de J. C. A. Miller-Jones et al., “An Accurate Geometric Distance to the Compact Binary SS Cygni Vindicates Accretion Disc Theory,” Science 340: 950-952, 24 May 2013.
Dibujo20130523 Parallax signature of SS Cygni - Right ascension - declination
SS Cygni es una estrella variable en la constelación del Cisne (Cygnus), quizás la más famosa y la más observada. Esta estrella binaria está compuesta por una enana blanca de 0,60 masas solares, densa y caliente, y una roja-naranja de 0,40 masas solares, de tipo espectral K4.5. 
Ambas estrellas están muy próximas entre sí, con un período orbital de sólo 6,6 horas. 
La estrella roja-naranja pierde materia de su superficie, formándose un disco de acrecimiento en torno a la enana blanca. SS Cygni es una estrella variable que presenta cambios en su magnitud aparente entre un mínimo de +12,2 y un máximo de +8,3.
 Estos cambios son debidos a los estallidos que se producen en su disco de acreción, rico en hidrógeno, cada 49 ± 15 días.
El telescopio espacial Hubble midió la distancia a la que se encuentra SS Cygni mediante paralaje en 1999, resultando que se encuentra a 159 ± 12 parsecs de la Tierra. Los modelos de disco de acreción implican que hay un valor crítico para la tasa de transferencia de masa a partir de la cual no se producen estallidos. 
Aplicando dicha teoría a SS Cygni con la distancia calculada por Hubble resulta que no debería presentar estallidos, pero los presenta. Contradicción. Durante años los físicos teóricos han tratado de entender el porqué de su extraño comportamiento, pero no han tenido éxito.
Dibujo20130523 Calculated mean mass transfer rates as a function of outer disc radius
La nueva medición de distancia realizada por Miller-Jones et al. indica que se encuentra a 114 ± 2 parsecs. Esta nueva medida es mucho más robusta que la realizada por Hubble e indica que la tasa de transferencia de masa está por debajo del valor crítico, por lo que la teoría de discos de acreción predice que SS Cygni debe presentar estallidos. 
De hecho, según la teoría debería estar a una distancia de ~117 parsec, en buen acuerdo con la nueva medida experimental. La teoría no era el problema.
PS: Más información en “Astronomers team up with the public to solve decade old puzzle,” ICRAR News, 23 May 2013, que incluye el siguiente vídeo explicativo
Dibujo20130524 schematic diagram of the white dwarf binary system SS Cygni