Fomalhaut

Fomalhaut (,) es la estrella más brillante de la constelación austral de Piscis Austrinus, el 'Pez del Sur', y una de las estrellas más brillantes del cielo nocturno. Tiene la designación de Bayer Alpha Piscis Austrini, que se latiniza de α Piscis Austrini, y se abrevia Alpha PsA o α PsA. Esta es una estrella de clase A en la secuencia principal aproximadamente a 25 años luz (7,7 pc) del Sol, según lo medido por el satélite de astrometría Hipparcos. Desde 1943, el espectro de esta estrella ha servido como uno de los puntos de anclaje estables por los que se clasifican otras estrellas.

Se clasifica como una estrella similar a Vega que emite un exceso de radiación infrarroja, lo que indica que está rodeada por un disco circunestelar. Fomalhaut, la estrella de secuencia principal de tipo K TW Piscis Austrini, y la estrella enana roja de tipo M LP 876-10 constituyen un sistema triple, aunque las compañeras están separadas por aproximadamente 8 grados.

Fomalhaut fue el primer sistema estelar con un candidato a planeta extrasolar (designado Fomalhaut b, más tarde llamado Dagon) fotografiado en longitudes de onda visibles. El análisis de los datos existentes y nuevos sugiere que Fomalhaut b no es un planeta, sino un disco de polvo en expansión como resultado de una colisión anterior. La imagen se publicó en Science en noviembre de 2008. Fomalhaut es la tercera estrella más brillante (visto desde la Tierra) que se sabe que tiene un sistema planetario, después del Sol y Pólux.

Nomenclatura

Fomalhaut es la estrella más brillante de la constelación de Piscis Austrinus (centro).

α Piscis Austrini (latinizado a Alpha Piscis Austrini) es la designación de Bayer del sistema. También lleva la designación Flamsteed de 24 Piscis Austrini. El astrónomo clásico Ptolomeo lo puso en Acuario, así como en Piscis Austrinus. En el siglo XVII, Johann Bayer lo plantó firmemente en la posición principal de Piscis Austrinus. Siguiendo a Ptolomeo, John Flamsteed en 1725 también lo denotó 79 Aquarii. La designación actual refleja el consenso moderno sobre la decisión de Bayer de que la estrella pertenece a Piscis Austrinus. Según las reglas para nombrar objetos en sistemas estelares múltiples, los tres componentes - Fomalhaut, TW Piscis Austrini y LP 876-10 - se designan A, B y C, respectivamente. En su descubrimiento, el planeta fue designado como Fomalhaut b.

El nombre tradicional de la estrella deriva de Fom al-Haut del árabe científico فم الحوت fam al-ḥūt (al-janūbī) "la boca del pez [del sur]" (literalmente, "boca de la ballena"), una traducción de cómo lo etiquetó Ptolomeo. En 2016, la Unión Astronómica Internacional organizó un Grupo de Trabajo sobre Nombres de Estrellas (WGSN) para catalogar y estandarizar los nombres propios de las estrellas. El primer boletín de WGSN de julio de 2016 incluía una tabla de los dos primeros lotes de nombres aprobados por WGSN, que incluía el nombre Fomalhaut para esta estrella.

En julio de 2014, la Unión Astronómica Internacional (UAI) lanzó NameExoWorlds, un proceso para dar nombres propios a ciertos exoplanetas. El proceso involucró la nominación pública y la votación de los nuevos nombres. En diciembre de 2015, la IAU anunció que el nombre ganador era Dagon para Fomalhaut b. El nombre ganador fue propuesto por Todd Vaccaro y enviado por el Planetario de la Universidad Estatal de St. Cloud de St. Cloud, Minnesota, Estados Unidos de América, a la IAU para su consideración. Dagón era una deidad semítica, a menudo representada como mitad hombre, mitad pez.

Fomalhaut A

Anillo de polvo alrededor de Fomalhaut del Atacama Grande Millimeter/submillimeter Array (ALMA)

Con una declinación de −29,6°, Fomalhaut se encuentra al sur del ecuador celeste y, por lo tanto, se ve mejor desde el hemisferio sur. Sin embargo, su declinación hacia el sur no es tan grande como la de estrellas como Acrux, Alpha Centauri y Canopus, lo que significa que, a diferencia de ellas, Fomalhaut también es visible desde gran parte del hemisferio norte, y se ve mejor en otoño. Su declinación es mayor que la de Sirio y similar a la de Antares. A 40°N, Fomalhaut se eleva sobre el horizonte durante ocho horas y alcanza solo 20° sobre el horizonte, mientras que Capella, que se eleva aproximadamente al mismo tiempo, permanecerá sobre el horizonte durante veinte horas. Fomalhaut se puede ubicar en las latitudes del norte por el hecho de que el lado occidental (derecha) del Cuadrado de Pegaso apunta hacia él. Continuando la línea de Beta a Alpha Pegasi hacia el horizonte sur, Fomalhaut está a unos 45˚ al sur de Alpha Pegasi, sin estrellas brillantes en el medio.

Propiedades

Fomalhaut es una estrella joven, durante muchos años se pensó que solo tenía entre 100 y 300 millones de años, con una vida útil potencial de mil millones de años. Un estudio de 2012 dio una edad ligeramente mayor de 440±40 millones de años. La temperatura de la superficie de la estrella es de alrededor de 8590 K (8320 °C). La masa de Fomalhaut es aproximadamente 1,92 veces la del Sol, su luminosidad es aproximadamente 16,6 veces mayor y su diámetro es aproximadamente 1,84 veces mayor.

Fomalhaut es ligeramente deficiente en metales en comparación con el Sol, lo que significa que está compuesto por un porcentaje menor de elementos distintos del hidrógeno y el helio. La metalicidad generalmente se determina midiendo la abundancia de hierro en la fotosfera en relación con la abundancia de hidrógeno. Un estudio espectroscópico de 1997 midió un valor equivalente al 93% de la abundancia de hierro del Sol. Un segundo estudio de 1997 dedujo un valor del 78%, asumiendo que Fomalhaut tiene la misma metalicidad que la estrella vecina TW Piscis Austrini, que desde entonces se ha argumentado que es un compañero físico. En 2004, un modelo evolutivo estelar de Fomalhaut arrojó una metalicidad del 79%. Finalmente, en 2008, una medición espectroscópica dio un valor significativamente más bajo de 46%.

Se ha afirmado que Fomalhaut es una de las aproximadamente 16 estrellas que pertenecen a Castor Moving Group. Esta es una asociación de estrellas que comparten un movimiento común a través del espacio y se ha afirmado que están físicamente asociadas. Otros miembros de este grupo incluyen Castor y Vega. El grupo en movimiento tiene una edad estimada de 200±100 millones de años y se originó en el mismo lugar. Un trabajo más reciente ha encontrado que los supuestos miembros del Castor Moving Group parecen no solo tener una amplia gama de edades, sino que sus velocidades son demasiado diferentes para haber sido posiblemente asociadas entre sí en el pasado lejano. Por lo tanto, "pertenencia" a este grupo dinámico no tiene relación con la edad del sistema Fomalhaut.

Discos de escombros y planeta sospechoso

Imagen ALMA del Disco Debris de Fomalhaut.

El disco de escombros alrededor de la estrella

Los escombros giran alrededor de Fomalhaut mostrando la ubicación de Fomalhaut b —imagenada por el coronagrama del telescopio espacial Hubble.
8 de enero de 2013 (NASA).

Formalhaut está rodeado por varios discos de escombros.

El disco interno es un disco de ceniza de grano pequeño (10-300 nm) con alto contenido de carbono, que se agrupa a 0,1 AU de la estrella. El siguiente es un disco de partículas más grandes, con un borde interior de 0,4 a 1 UA de la estrella. El disco más interno aún no se ha explicado.

El disco más externo está a una distancia radial de 133 AU (1,99×10¹⁰ km; 1,24×10¹⁰ mi), en forma toroidal con un borde interior muy afilado, todo inclinado 24 grados desde el borde. El polvo se distribuye en un cinturón de unas 25 UA de ancho. El centro geométrico del disco está desplazado aproximadamente 15 AU (2,2×10⁹ km; 1,4×10⁹ mi) de Fomalhaut. El disco a veces se denomina "cinturón de Kuiper de Fomalhaut". Se cree que el disco de polvo de Fomalhaut es protoplanetario y emite una radiación infrarroja considerable. Las mediciones de la rotación de Fomalhaut indican que el disco está ubicado en el plano ecuatorial de la estrella, como se esperaba de las teorías de formación de estrellas y planetas.

El 13 de noviembre de 2008, los astrónomos anunciaron un objeto, que supusieron que era un planeta extrasolar, que orbitaba justo dentro del anillo de escombros exterior. Este fue el primer objeto en órbita extrasolar que se vio con luz visible, capturado por el Telescopio Espacial Hubble. Anteriormente se había sospechado de la existencia de un planeta por el borde interior elíptico y afilado de ese disco. Se estimó que la masa del planeta, Fomalhaut b, era menos de tres veces la masa de Júpiter y al menos la masa de Neptuno. Hay indicios de que la órbita no está apsida alineada con el disco de polvo, lo que puede indicar que planetas adicionales pueden ser responsables de la estructura del disco de polvo.

Sin embargo, las imágenes de banda M tomadas desde el Observatorio MMT pusieron fuertes límites a la existencia de gigantes gaseosos dentro de las 40 UA de la estrella, y las imágenes del Telescopio Espacial Spitzer sugirieron que el objeto Fomalhaut b era más probable que fuera una nube de polvo. En 2012, dos estudios independientes confirmaron que Fomalhaut b existe, pero está envuelto por escombros, por lo que puede ser una acumulación de escombros ligada a la gravedad en lugar de un planeta completo.

Las imágenes del Observatorio Espacial Herschel de Fomalhaut revelan que hay una gran cantidad de polvo esponjoso del tamaño de un micrómetro en el cinturón de polvo exterior. Debido a que se espera que dicho polvo sea expulsado del sistema por la presión de la radiación estelar en escalas de tiempo cortas, su presencia indica una reposición constante por colisiones de planetesimales. La morfología esponjosa de los granos sugiere un origen cometario. Se estima que la tasa de colisión es de aproximadamente 2000 cometas del tamaño de un kilómetro por día.

Las observaciones del anillo de polvo exterior de la estrella realizadas por el Atacama Large Millimeter Array apuntan a la existencia de dos planetas en el sistema, ninguno en el radio orbital propuesto para el Fomalhaut b descubierto por el HST.

Si hay planetas adicionales de 4 a 10 AU, deben estar por debajo de 20 M_J; si desde 2,5 hacia afuera, entonces 30 M_J.

Formalhaut B (TW Piscis Austrini)

Fomalhaut forma una estrella binaria con la estrella de tipo K4 TW Piscis Austrini (TW PsA), que se encuentra a 0,28 parsecs (0,91 años luz) de distancia de Fomalhaut, y su velocidad espacial coincide con la de Fomalhaut dentro de 0.1±0.5 km /s, consistente con ser un compañero vinculado. Una estimación de edad reciente para TW PsA (400±70 millones de años) concuerda muy bien con la edad isócrona de Fomalhaut (450±40 millones de años), argumentando además que las dos estrellas forman un binario físico.

La designación TW Piscis Austrini es una nomenclatura astronómica para una estrella variable. Fomalhaut B es una estrella fulgurante del tipo conocido como variable BY Draconis. Varía ligeramente en magnitud aparente, oscilando entre 6,44 y 6,49 durante un período de 10,3 días. Si bien es más pequeña que el Sol, es relativamente grande para una estrella fulgurante. La mayoría de las estrellas fulgurantes son enanas rojas de tipo M.

En 2019, un equipo de investigadores que analizó la astrometría, las mediciones de la velocidad radial y las imágenes de Fomalhaut B sugirieron la existencia de un planeta que orbitaba la estrella con una masa de 1.2+0.7
−0.6 Las masas de Júpiter y un Período orbital mal definido con una estimación que se centra libremente en unos 25 años.

Fomalhaut C (LP 876-10)

LP 876-10 también está asociada con el sistema Fomalhaut, lo que la convierte en una estrella trinaria. En octubre de 2013, Eric Mamajek y colaboradores del consorcio RECONS anunciaron que la estrella de alto movimiento propio LP 876-10 previamente conocida tenía una posición de distancia, velocidad y magnitud de color consistente con ser otro miembro del sistema Fomalhaut. LP 876-10 fue catalogado originalmente como una estrella de alto movimiento propio por Willem Luyten en su catálogo NLTT de 1979; sin embargo, solo recientemente se midió un paralaje trigonométrico preciso y una velocidad radial. LP 876-10 es una enana roja de tipo espectral M4V y se encuentra aún más lejos de Fomalhaut A que TW PsA, a unos 5,7° de distancia de Fomalhaut A en el cielo, en la constelación vecina de Acuario, mientras que tanto Fomalhaut A como TW PsA se encuentran en la constelación de Piscis Austrinus. Su separación actual de Fomalhaut A es de aproximadamente 0,77 parsecs (2,5 años luz), y actualmente se encuentra a 0,987 parsecs (3,22 años luz) de TW PsA (Fomalhaut B). LP 876-10 se encuentra dentro del radio de marea del sistema Fomalhaut, que es de 1,9 parsecs (6,2 años luz). Aunque LP 876-10 está catalogada como una estrella binaria en el Catálogo de estrellas dobles de Washington (llamado "WSI 138"), no había señales de una compañera estelar cercana en las imágenes, espectrales o astrométricas. datos en el Mamajek et al. estudiar. En diciembre de 2013, Kennedy et al. informó el descubrimiento de un disco de escombros de polvo frío asociado con Fomalhaut C, utilizando imágenes infrarrojas del Observatorio Espacial Herschel. Los sistemas de múltiples estrellas que albergan múltiples discos de escombros son extremadamente raros.

Etimología y significado cultural

A Fomalhaut se le han atribuido varios nombres a lo largo del tiempo y ha sido reconocido por muchas culturas del hemisferio norte, incluidos los árabes, los persas y los chinos. Marcó el solsticio en el 2500 a. También fue un marcador para la adoración de Deméter en Eleusis.

• Se llamaba Hastorang por los persas, una de las cuatro "estrellas reales".
• Los nombres latinos son ōs piscis merīdiāni, ōs piscis merīdionālis, ōs piscis notii "la boca del Pescado Sur".
• Un nombre popular entre los primeros árabes era Difdi al Awwal ()الم الفدع الأول Al-Jifdi) "la primera rana" (la segunda rana es Beta Ceti).
• El nombre chino יnguòshîmén, significando Puerta Norte del Campamento Militar, porque esta estrella se está marcando y permanece sola en Puerta Norte del Campamento Militar asterismo, mansión del campamento (ver: constelación china)., occidentalizado en Pi Lo Sze Mun en el trabajo de R.H. Allen.
• Para el pueblo indígena Moporr del sur de Australia, es un hombre llamado Buunjill. The Wardaman people of the Northern Territory called Fomalhaut Menggen -Borracho blanco.

Fomalhaut/Earthwork B, en Mounds State Park cerca de Anderson, Indiana, se alinea con el ascenso de la estrella Fomalhaut en los meses de otoño, según el Departamento de Recursos Naturales de Indiana. En 1980, el astrónomo Jack Robinson propuso que el azimut ascendente de Fomalhaut estaba marcado por la colocación de mojones en las ruedas medicinales Bighorn y Moose Mountain en Wyoming, EE. UU. y Saskatchewan, Canadá, respectivamente.

USS Fomalhaut (AK-22), nombrado por la estrella

El cuarto jefe del videojuego de disparos de 1992 Thunder Force IV lleva el nombre de la estrella.

La revista New Scientist lo denominó el "Gran Ojo de Sauron", debido a su forma y anillo de escombros, visto desde la distancia, teniendo similitud con el mencionado &# 34;Ojo" en las películas de Peter Jackson El señor de los anillos.

El USS Fomalhaut (AK-22) fue un carguero anfibio de la Armada de los Estados Unidos.