Discos de acreción en Sistemas Binarios I

Seguramente el título intimide a quién no esté un pelín familiarizado con temas de astrofísica o astronomía (o esté tan acostumbrado a ver peores enunciados, que éste no le cause espanto alguno).

Como ya comenté ayer, he tenido que hacer un trabajo sobre este tema enfocado a la mecánica de fluidos. Sin embargo, poco de lo que aquí cuente va a pertenecer al trabajo. Las ecuaciones y los detalles físicos de los procesos implicados son un poco áridos para el público general. Prefiero centrarme en divulgar un poco que son estos “discos de acreción”, de forma general y amena.

Empecemos por lo realmente básico: ¿qué es un sistema binario y cómo funciona?

Como sabréis, cada estrella en el cielo es una esfera de “gas llameante” como nuestro Sol. La diferencia es que están tan lejos que las vemos como puntitos. Sin embargo, muchos de los puntitos que vemos no son UNA estrella, si no dos.

Un sistema binario está compuesto por dos estrellas que orbitan juntas por acción de su mutua gravedad (igual que los planetas con el Sol). Puede surgir la pregunta ¿cuál gira alrededor de la otra? La respuesta no es intuitiva si no se sabe un poco de física. Lo cierto es que las dos giran alrededor del Centro de Masas del sistema.

Este centro de masas es un punto del espacio cuya localización depende de la distancia y las masas de los cuerpos que forman el sistema. Aunque no sea exacto, puedes entender bien esta idea si te digo que el centro de masas de un objeto (que es un sistema de muchas partículas) es el punto en el que tendrías que poner un dedo si quisieras tenerlo en equilibrio en tu mano.

En nuestro sistema también ocurre esto: todo gira alrededor del centro de masa. La diferencia es que nuestro Sol tiene tantísima masa comparada con el resto del sistema, que el centro de masa del sistema está en el interior del Sol (pero no en su centro). En un sistema binario las masas de sus estrellas suelen ser “parecidas” (puede haber grandes diferencias, pero no tan grandes como para que ocurra lo que en el Sistema Solar.)

En un sistema binario tendríamos algo así:

Orbit2

Por ultimo tengo que mencionar que no sólo hay estrellas “normales” formando sistemas binarios. Se pueden encontrar sistemas en los que en vez de una estrella “normal”  hay otros objetos como agujeros negros, estrellas de neutrones o enanas blancas.

¿Qué es un Disco de Acreción?

En un sistema binario, bajo ciertas condiciones, uno de las estrellas que lo forman comienza a perder parte de su materia (gas) que entonces “cae” hacia su compañera. En muchos casos este gas no cae “en línea recta” debido a que el sistema está girando.

El mismo efecto que provoca que las borrascas sean “remolinos”, actúa en los sistemas binarios provocando que el gas gire alrededor de la estrella compañera, formando inicialmente un anillo orbital. Este efecto se llama Efecto Coriolis y se debe a que el sistema en el que se mueve el gas tiene rotación.

La idea de un "anillo de gas" se entiende bien si uno piensa en el cinturón de asteroides, pero en gas en vez de en "rocas". Vía El Cielo del Mes.

¿Cómo se forma?

Este anillo de gas debido a “rozamientos” consigo mismo, empieza a perder velocidad. Parte del gas comienza a caer entonces en espiral hacia la estrella.

Ahora bien el gas debe conservar su momento angular. Cómo el gas que cae en espiral está perdiendo momento angular, el anillo de gas comienza a ganarlo. Esto hace que el anillo comience a aplanarse y a extenderse más lejos de la estrella. Al final, todo esto da lugar a un disco bastante plano en el que la materia cae lentamente en una finísima espiral hacia la estrella.

Tendría esta pinta más o menos:

Concepción artística de un disco de acreción en un sistema binario: en el centro del disco hay un objeto pequeño pero muy masivo (una estrella de neutrones o agujero negro). Debido a su tamaño, no se aprecia. Vía La Estela Astronómica.

¿Y cómo es posible que la materia caiga de una estrella a otra? ¿Sirve para algo?

Pues son preguntas curiosas que ya os contaré mañana. Además de las que queráis hacerme si sois mentes curiosas y tenéis alguna duda

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9 comentarios to “Discos de acreción en Sistemas Binarios I”

  1. Gouki Says:

    no te preocupes a veces no hay mas remedio que poner simplemente el titulo tal como es.

    ¿por cierto que carrera estudias?

  2. ahskar Says:

    Jaja sí. Pero eso no quita que asuste. La cara de mis amigos cuando veían el título del libro que usé para hacer el trabajo, era un poema al pánico. (el título era: Accretion power in Astrophysic) xD

    Física, aunque ya la estoy terminando y estoy especializándome en astrofísica y física atmosférica.

  3. Aureus Says:

    Pues igual si que se te ha ido la mano con el título… de verdad que asusta. Y, encima, acaba con un “I” (indicando que habrá un “II”…)

    Luego, después de ver el título varias veces y pensar “tengo que volver cuando tenga un póco más de tiempo y relajación espiritual, por lo menos”, pues resulta que me pongo a leerlo, y es relativamente sencillo, se entiende, es interesante y digamos que “tiene lógica la cosa”.
    Me ha gustado como está escrito (aparte el título ;) ).

  4. ahskar Says:

    Gracias Aureus ^^

    Espero poder poner mañana la Parte II (final) ^^

  5. cuervosentado Says:

    Enhorabuena!
    Muy buen post. Sí que es cierto que da un poco de pereza empezar a leerlo (por el título). Pero lo has explicado de una forma sencilla y amena. Es más, me he quedado con ganas de saber para qué sirve.
    Si otras veces no podemos contenernos para poner “a parir” los posts que nos cabrean … ahora me ha pasado lo mismo (pero al revés), no he podido evitarlo.
    Saludos y gracias por el blog, se nota que le estás “hechando horas”.

  6. cuervosentado Says:

    Bueno (lo siento) las horas las estás “echando”.
    Perdón por la falta de ortografía. ;)

  7. ahskar Says:

    Encantado de leerte por aquí, Cuervosentado ^^
    Me alegro que te haya gustado tanto. Dentro de un rato colgaré la siguiente parte ^^
    Por mí nunca evitéis los comentarios sean de lo que sean: dudas, felicitaciones, sugerencias o críticas, sobre todo estas (porque son la manera de mejorar). Siempre anima saber que te leen ^^

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