Sirius (o Sirio), es una estrella digna de estudio por ser junto con la Luna y el Sol, uno de los cuerpos celestes más luminosos en el cielo.
Sirius es casi el doble de brillante que Canopus, la siguiente estrella más brillante. Además, es una estrella binaria que consta de una estrella de secuencia principal de tipo espectral A1, denominada Sirius A, y una débil compañera enana blanca de tipo espectral DA2, denominada Sirius B. La distancia entre las dos varía entre 8,2 y 31,5 unidades astronómicas, ya que orbitan cada 50 años. En la imagen de la portada tomada por el Hubble. Debajo y a la izquierda de la gigantesca Sirius A, se distingue su pequeña compañera Sirius B. Al ser una estrella binaria también es de interés para los astrónomos porque ayuda a comprender como se forman las estrellas.
Sirius brilla con magnitud -1.46, esta magnitud solo es superada por la de algunos planetas, la Luna y el Sol. Se trata de una estrella blanca 25 veces más luminosa que el Sol, cuya temperatura en la superficie llega a los 10000 K. Es la quinta estrella en orden de cercanía a la Tierra estando situada a 8,6 años luz (exceptuando el Sol).
Sirius A y Sirius B
Propiedades:
Cabe destacar que si conocemos la masa, el radio, la temperatura de la superficie y la luminosidad bolométrica de una estrella, podemos saber casi todo de una estrella.
Sirius A
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Magnitud V: |
-1.46 |
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Tipo espectral: |
A1V |
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Masa: |
2,02 ± 0,03MSol |
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Radio: |
1.712 ± 0.00025LSol |
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Densidad media: |
0,568 gramos/cm3 |
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Luminosidad: |
25,4±1,3 LSol |
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Temperatura: |
10.500K |
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Gravedad: |
8,556± 0,010 (registro de gravedad superficial) |
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Edad: |
238 ± 13 Millones de años (Secuencia Principal) |
Sirius
B
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Magnitud V: |
+8.44 |
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Tipo espectral: |
DA2 |
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Masa: |
1,00 ± 0,01MSol |
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Radio: |
0,0084 ± 0,00025LSol(5840 km) |
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Densidad media: |
2,38x106gramos/cm3 |
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Temperatura: |
25,193 ± 37K |
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Gravedad: |
8.556±0.010 (registro de Gravedad Superficial en unidades cgs) |
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Edad: |
123 millones de años (edad de enfriamiento de la enana blanca) |
Análisis:
Sirius A tiene una masa aproximada de 2,02 veces la del Sol, que es de 1,9891·10^30 kg. El radio de Sirius A, 1.712 ± 0.00025LSol, ha sido medido con interferómetro astronómico. Su velocidad rotacional es relativamente baja, de 16 km/s, a causa de lo cual no se produce un abombamiento significativo del disco, a ontrario de lo que le sucede a una estrella de tamaño parecido, Vega, que debido a su alta velocidad de rotación de 274 km/s presenta un diámetro ecuatorial mucho más prominente que el polar. Mientras que la magnitud aparente de Sirio es la mayor del cielo nocturno en lo que a estrellas se refiere, con -1,46 su magnitud absoluta es 1,42, muy por debajo de sus vecinas Iota Canis Maioris, Bellatrix o VY Canis Maioris. Su edad ronda los 200 millones de años.
Los modelos teóricos estelares indican que la estrella se formó durante el colapso de una nube molecular y, después de diez millones de años, su generación interna de energía provenía completamente de reacciones nucleares. El núcleo pasó a ser una zona convectiva y hacía uso del ciclo CNO para generar energía. Se espera que Sirius A agote las reservas de hidrógeno de su núcleo antes de mil millones de años después de su formación. Entonces se convertirá en una gigante roja para luego acabar siendo una enana blanca.
El espectro de Sirius A desvela líneas fuertemente metálicas, es decir, es una estrella rica en elementos más pesados que el helio, como por ejemplo el hierro. En comparación con el Sol, la proporción de hierro frente a la de hidrógeno en la atmósfera de Sirius A quiere decir que Sirius A tiene un 316% de la proporción de hierro-hidrógeno existente en la atmósfera del Sol. Por otra parte, es improbable que ese porcentaje de elementos metálicos sea el mismo en la totalidad de la estrella.
Sirius B es una enana blanca que tiene una masa prácticamente igual a la de nuestro Sol, lo que la sitúa como una de las enanas blancas más masivas de las que se tiene noticia, pues de media suelen tener la mitad de la masa solar, sólo que a esto hay que sumarle que, teniendo la misma masa que el Sol, su tamaño es más bien el de la Tierra, por lo que su densidad es altísima. La temperatura superficial de Sirius B se ha estimado en 25193 K, pero aunque esta temperatura es mayor que la de Sirius A, no hay fuentes internas de energía, así que la estrella se irá enfriando progresivamente durante un periodo de más de dos mil millones de años en el que radiará su calor al espacio exterior. La magnitud aparente de Sirio B es de 8,44 así que sería fácilmente observable al telescopio si no fuéramos deslumbrados por la magnitud mayor de Sirio A. Su magnitud absoluta es baja.
Una enana blanca sólo se forma después de que una estrella se desarrolle a partir de la secuencia principal y pase por una etapa degigante roja. En el caso de Sirius B, esto sucedió cuando la estrella contaba sólo con la mitad de su edad actual, hace unos 120 millones de años. Durante su época en la secuencia principal la estrella inicial, de tipo B (o B4-5), tendría una masa aproximada de 5 M☉. En el transcurso de su fase intermedia de Sirius B como gigante roja, Sirius A podría haber aumentado su metalicidad.
La composición de Sirius B es básicamente una mezcla de carbono y oxígeno procedente de la fusión del helio en su etapa anterior. Hay una envoltura convectiva de otros elementos más ligeros, segregados según su masa como consecuencia de la alta temperatura superficial; de ahí que la atmósfera exterior de Sirius B sea de hidrógeno prácticamente puro (el elemento más ligero) y no se aprecien otros elementos en el espectro de esta estrella.
Diagrama HR: Dada la temperatura y luminosidad de Sirius A (A1V) y Sirius B (DA2).
Comparaciones:
La enorme energía luminosa de las estrellas proviene de procesos de fusión nuclear en sus centros. Dependiendo de la edad y la masa de una estrella, la energía puede provenir de la fusión protón-protón, la fusión del helio, o el ciclo del carbono. Las estrellas con la misma temperatura emiten la misma radiación, por ejemplo, Regulus es una estrella que tiene una temperatura de 13000 K, es decir, emite más radiación que Sirius A con 10500 K. Conocer el radio de una estrella también es útil para suponer su estructura interna, por ejemplo Sirius A tiene un radio de 1,1x106 km y Vega tiene un radio de 1,6x106 km, 1,1x106 km, con ello podemos suponer que Vega tiene más edad, porque ha fusionado más hidrógeno en helio y vivirá menos años que Sirius A.
El paralaje se basa en la medición del movimiento aparente de un objeto con respecto a las estrellas más lejanas de la bóveda celeste que son la mayoría y están tan lejos que no parecen cambiar de posición, a mayor distancia menor paralaje tendrá. El paralaje solo es efectivo con estrellas de nuestra galaxia, por ejemplo, Sirius A, se encuentra a 8,6 a.l. y tiene un paralaje de 379, mientras que 51 Pegasus se encuentra a 50,91 a.l. y tiene un paralaje de 65,1.
Por último, se muestra una tabla con estrellas con las mismas características (referencia Sirius A) teniendo como base el valor de la temperatura y el tipo espectral.
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Estrella |
Tipo espectral |
Temperatura |
Magnitud (V) |
Masa |
Radio |
Luminosidad |
|
Sirius A |
A1V |
10500 K |
-1.46 |
2,02 M☉ |
1.712 R☉ |
25,4 L☉ |
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Vega |
A0V |
9602 K |
+0.03 |
2.135 M☉ |
2.26 R☉ |
37 L☉ |
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Duhr |
A4V |
8350 K |
+2,56 |
2,2 M☉ |
2 R☉ |
23 L☉ |
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Sheratan A |
A5V |
8200 K |
+2,64 |
2 M☉ |
2,1 R☉ |
22 L☉ |
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Heze |
A3V |
8400 K |
+3,37 |
1,9 M☉ |
2 R☉ |
18 L☉ |
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Castor Aa |
A1 V |
9500 K |
+1,96 |
2,4 M☉ |
2,4 R☉ |
37 L☉ |
Las estrellas se encuentran en la secuencia principal en equilibrio hidrostático y sus propiedades se mantienen esstables por muchos giga-años.
Créditos:
Imagen de Sirius: NASA, ESA, H. Bond (STScI) y M. Barstow (Universidad de Leicester).
Imagen de Sirius A y Sirius B: NASA, ESA and G. Bacon (STScI).
Diagrama HR : Wikipedia
