El sol es la única estrella de nuestro sistema. Pero muchos de los puntos de luz de nuestro cielo nocturno no son tan solitarios. Según algunas estimaciones, más de las tres cuartas partes de todas las estrellas existen como binarias, con una compañera, o en relaciones aún más complejas. Las estrellas en espacios reducidos pueden tener un impacto dramático en sus vecinos. Pueden despojarse de material entre sí, fusionar o torcer los movimientos de cada uno a través del cosmos.

Y, a veces, esos cambios se desarrollan en el transcurso de unas pocas generaciones.

Eso es lo que un equipo de astrónomos de la Universidad de Washington, Western Washington University y la Universidad de California, Irvine lo descubrió cuando analizaron más de 125 años de observaciones astronómicas de un binario estelar cercano llamado HS Hydra. Este sistema es lo que se conoce como binario eclipsante:desde la Tierra, las dos estrellas parecen pasar una sobre la otra, o eclipsarse entre sí, mientras orbitan un centro de gravedad compartido. Los eclipses hacen que la cantidad de luz emitida por el binario se atenúe periódicamente.

El 11 de enero en la 237a reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense, el equipo informó de más de un siglo de cambios en los eclipses de las estrellas en HS Hydra. Las dos estrellas comenzaron a eclipsarse en pequeñas cantidades a partir de hace aproximadamente un siglo. aumentando a eclipses casi completos en la década de 1960. El grado de eclipse luego se desplomó en el transcurso de solo medio siglo, y cesará alrededor de febrero de 2021.

"Existe un registro histórico de observaciones de HS Hydra que esencialmente abarca la astronomía moderna, comenzando con placas fotográficas a fines del siglo XIX hasta imágenes de satélite tomadas en 2019. Al sumergirse en esos registros, documentamos el ascenso y la caída completos de este tipo raro de binario eclipsante, "dijo el líder del equipo James Davenport, profesor asistente de investigación de astronomía en la UW y director asociado del Instituto DIRAC de la UW.

Los eclipses de las dos estrellas que componen HS Hydra están cambiando porque otro cuerpo, probablemente un tercero, estrella compañera no observada:está cambiando la orientación del binario con respecto a la Tierra. Sistemas como este, que se denominan binarios eclipsantes en evolución, son raros, con solo una docena conocida hasta la fecha, según Davenport. La identificación de este tipo de binario requiere múltiples observaciones para buscar cambios a largo plazo en el grado de atenuación, lo que indicaría que la orientación del binario está cambiando con el tiempo.

HS Hydra tiene un historial de observación de este tipo porque, a 342 años luz de distancia, es un sistema relativamente cercano y brillante y las dos estrellas se orbitan entre sí cada 1,5 días. Los científicos informaron por primera vez que HS Hydra era un binario eclipsante en 1965. En un artículo de 2012, Los astrónomos con sede en Suiza y la República Checa informaron que la cantidad de atenuación de HS Hydra disminuyó desde 1975 hasta 2008, lo que indica que las dos estrellas se eclipsaban cada vez más entre sí con el tiempo. Ese equipo también predijo que los eclipses terminarían alrededor de 2022.

Davenport y su equipo se registraron en HS Hydra utilizando observaciones del sistema en 2019 por el Satélite de reconocimiento de exoplanetas en tránsito de la NASA. o TESS. Solo vieron una caída de magnitud 0,0075 en la luz de HS Hydra, una señal de que las dos estrellas apenas se cubrían entre sí durante los eclipses. Para comparacion, Los eclipses de 1975 registraron una caída de más de 0,5 grados.

"Hace cincuenta años, estas dos estrellas se estaban eclipsando casi por completo. A principios del siglo XXI, el grado de eclipse fue de alrededor del 10%, y en las observaciones más recientes de 2019, apenas se superponen, "dijo Davenport.

Con estos nuevos datos, El equipo ahora predice que los eclipses de HS Hydra cesarán alrededor de febrero de 2021.

Las observaciones desde la década de 1960 hasta 2019 catalogan el declive de HS Hydra como un binario eclipsante en evolución. Pero Davenport y su equipo también descubrieron pruebas de su ascenso. El acceso digital a un siglo del cielo en Harvard, o DASCH, es un catálogo digital de datos fotométricos tomados de más de un siglo de placas astro-fotográficas en la Universidad de Harvard. El equipo extrajo este registro y encontró observaciones de HS Hydra desde 1893 hasta 1955 que pudieron analizar para buscar signos de oscurecimiento.

Los investigadores desglosaron las observaciones de DASCH de HS Hydra por década. Desde finales del siglo XIX hasta los rugientes años 20, HS Hydra no mostró atenuación medible. Pero las cosas empezaron a cambiar en la década de 1930, donde midieron una modesta caída de 0,1 magnitud en el brillo. El grado de atenuación aumentó durante la década de 1940 y alcanzó su punto máximo en la década de 1950 con una caída de brillo de 0,5 grados.

Basado en esta historia de 126 años de observaciones de HS Hydra, the team predicts that the system will start eclipsing again around the year 2195. But, that assumes that the third companion—which other teams have predicted is a small, dim M-dwarf star—continues to behave as it has to date.

"We won't know for sure unless we keep looking, " said Davenport. "The best we can say right now is that HS Hydra has been changing constantly over the course of modern astronomy."

Missions like TESS will likely identify more evolving eclipsing binaries in the coming years. This should open new opportunities for astronomers to understand how star systems are built, as well as how they change over time—whether they are busy, dynamic systems like HS Hydra, or more quiet systems, como el nuestro.