Upsilon Andrómedae

Upsilon Andromedae (υ Andromedae, abreviado Upsilon And, υ And) es una estrella binaria ubicada a 44 años luz de la Tierra en la constelación de Andrómeda. El sistema consta de una estrella de secuencia principal de tipo F (designada υ Andromedae A, oficialmente llamada Titawin en el idioma amazigh) y una enana roja más pequeña.

A partir de 2010, se cree que cuatro planetas extrasolares (designados Upsilon Andromedae b, c, d y e; los primeros tres llamados Saffar, Samh y Majriti, respectivamente) orbitan υ Andromedae A. Es probable que los cuatro sean planetas jovianos. que son comparables en tamaño a Júpiter. Este fue tanto el primer sistema de planetas múltiples que se descubrió alrededor de una estrella de secuencia principal como el primer sistema de planetas múltiples conocido en un sistema de estrellas múltiples.

Nomenclatura

υ Andromedae (latinizado a Upsilon Andromedae) es la designación de Bayer del sistema. Según las reglas para nombrar objetos en sistemas estelares binarios, los dos componentes se designan A y B. Según las mismas reglas, el primer planeta descubierto que orbita υ Andromedae A debe designarse υ Andromedae Ab. Aunque esta forma más formal se usa ocasionalmente para evitar confusiones con una estrella secundaria υ Andromedae B, se la conoce más comúnmente como υ Andromedae b. Los otros planetas descubiertos fueron designados υ Andromedae c, d y e, en orden de su descubrimiento.

En julio de 2014, la Unión Astronómica Internacional (UAI) lanzó NameExoWorlds, un proceso para dar nombres propios a ciertos exoplanetas y sus estrellas anfitrionas. El proceso involucró la nominación pública y la votación de los nuevos nombres. En diciembre de 2015, la IAU anunció que los nombres ganadores eran Titawin para υ Andromedae A y Saffar, Samh y Majriti para tres de sus planetas (b, c y d, respectivamente).

Los nombres ganadores fueron los presentados por el Club de Astronomía Vega de Marruecos. La estrella lleva el nombre del nombre bereber Tiṭṭawin, ⵜⵉⵟⵟⴰⵡⵉⵏ, de la ciudad de Tetuán en Marruecos y la ciudad de Tataouine en Túnez, ambas ciudades. Los cascos antiguos están considerados Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO. Los planetas honran a los astrónomos de los siglos X y XI Ibn al-Saffar, Ibn al-Samh y Maslama al-Majriti de la España musulmana.

En 2016, la IAU organizó un Grupo de trabajo sobre nombres de estrellas (WGSN) para catalogar y estandarizar los nombres propios de las estrellas. En su primer boletín de julio de 2016, el WGSN reconoció explícitamente los nombres de exoplanetas y sus estrellas anfitrionas aprobados por el Grupo de trabajo del Comité Ejecutivo para la nomenclatura pública de planetas y satélites planetarios, incluidos los nombres de estrellas adoptados durante la campaña NameExoWorlds de 2015. Esta estrella ahora está así ingresada en el Catálogo de nombres de estrellas de la IAU.

En chino, 天大將軍 (Tiān Dà Jiāng Jūn), que significa Gran General del Cielo, se refiere a un asterismo que consiste en Upsilon Andromedae, Gamma Andromedae, Phi Persei, 51 Andromedae, 49 Andromedae, Chi Andromedae, Tau Andromedae, 56 Andromedae, Beta Trianguli, Gamma Trianguli y Delta Trianguli. En consecuencia, el nombre chino de Upsilon Andromedae es 天大將軍六 (Tiān Dà Jiāng Jūn liù, inglés: el Gran General de la Sexta Estrella del Cielo).

Sistema estelar

Upsilon Andromedae se encuentra bastante cerca del Sistema Solar: el satélite de astrometría Gaia midió la paralaje de Upsilon Andromedae A en 74,19 milisegundos de arco, lo que corresponde a una distancia de 13,49 parsecs (44 años luz).). Upsilon Andromedae A tiene una magnitud aparente de +4,09, lo que la hace visible a simple vista incluso en cielos con una contaminación lumínica moderada, a unos 10 grados al este de la galaxia de Andrómeda.

El Catálogo de Componentes de Estrellas Dobles y Múltiples y el Catálogo de Estrellas Dobles de Washington (WDS) enumeran dos estrellas compañeras: magnitud 12,6 UCAC3 263-13722 110" de distancia, catalogado como componente B; y magnitud 10,3 F2 estrella TYC 2822-2067-1 280" de distancia, listado como componente C.

Una estrella más débil y más cercana, descubierta en 2002, se denomina de manera confusa en el documento de descubrimiento como υ Andromedae B, aunque esa designación también se usa para un compañero diferente. Esta enana roja de magnitud 13 mide 55" de υ Andromedae A y se cree que es el único de los compañeros físicamente asociado, a la misma distancia y una separación proyectada de 750 UA. Se ha agregado al WDS como componente D.

Upsilon Andromedae A

Upsilon Andromedae A es una enana amarilla-blanca de tipo espectral F8V, similar al Sol, pero más joven, más masiva y más luminosa. De acuerdo con su entrada en la encuesta de Ginebra-Copenhague, la estrella tiene alrededor de 3.100 millones de años y tiene una proporción similar de hierro en relación con el hidrógeno del Sol. Con alrededor de 1,3 masas solares, tendrá una vida útil más corta que el Sol. La cantidad de radiación ultravioleta recibida por cualquier planeta en la zona habitable de la estrella sería similar al flujo ultravioleta que la Tierra recibe del Sol.

La emisión de rayos X de Upsilon Andromedae A es baja para una estrella de su clase espectral. Esto significa que la estrella puede estar moviéndose, o moverse pronto, fuera de la secuencia principal y expandir su radio para convertirse en una estrella gigante roja. Esto es consistente con los límites superiores de la edad de esta estrella.

Upsilon Andromedae A ocupó el puesto 21 en la lista de las 100 estrellas objetivo principales de la misión cancelada Terrestrial Planet Finder de la NASA.

Enana roja

La compañera enana roja tiene un tipo espectral M4.5V y está ubicada a una separación proyectada de 750 UA de la estrella principal. Se desconoce la verdadera separación entre las dos estrellas porque se desconoce el desplazamiento a lo largo de la línea de visión entre la Tierra y las estrellas Upsilon Andromedae, por lo que este valor es una separación mínima. Basado en su movimiento a través del espacio, este es un compañero de movimiento propio común del primario. Fue descubierto en 2002 en datos recopilados como parte de Two-Micron All Sky Survey. La estrella es menos masiva y mucho menos luminosa que el Sol, y su edad parece ser consistente con la del sistema.

Sistema planetario

La estrella gira con una inclinación de 58 + 9
−7 grados relativos a la Tierra.

El planeta más interno del sistema Upsilon Andromedae fue descubierto en 1996 y anunciado en enero de 1997, junto con el planeta Tau Bootis y el planeta más interno de 55 Cancri. El descubrimiento fue realizado por Geoffrey Marcy y R. Paul Butler, ambos astrónomos de la Universidad Estatal de San Francisco. El planeta, designado Upsilon Andromedae b, fue descubierto midiendo los cambios en la velocidad radial de la estrella inducidos por la gravedad del planeta. Debido a su cercanía a la estrella madre, indujo un gran bamboleo que se detectó con relativa facilidad. El planeta parece ser responsable de una mayor actividad en la cromosfera de su estrella.

Concepción del artista de los planetas de Upsilon Andromedae

Incluso cuando se tuvo en cuenta el primer planeta, aún quedaban residuos significativos en las mediciones de velocidad radial, y se sugirió que podría haber un segundo planeta en órbita. En 1999, los astrónomos de la Universidad Estatal de San Francisco y del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian concluyeron de forma independiente que un modelo de tres planetas se ajustaba mejor a los datos. Los dos planetas exteriores fueron designados Upsilon Andromedae c y Upsilon Andromedae d en orden de distancia creciente de la estrella. Ambos planetas se encuentran en órbitas más excéntricas que cualquiera de los planetas del Sistema Solar (incluido Plutón). Upsilon Andromedae d reside en la zona habitable del sistema.

Los parámetros orbitales de este sistema de tres planetas se han determinado por completo. El sistema no es coplanario, entre sí o con la rotación estelar, como en nuestro Sistema Solar. Las simulaciones muestran que la configuración medida de los planetas produce órbitas estables durante al menos 100 millones de años, donde los planetas b y d permanecen aproximadamente coplanares. Se espera que la relatividad general tenga fuertes efectos en el planeta b, porque orbita a una distancia de tan solo ~0,05 AU de la estrella madre. Los ábsides del planeta c y d, en cambio, oscilan con el tiempo; la órbita de Upsilon Andromedae c vuelve a un estado casi circular cada 9.000 años. La excentricidad de esos planetas puede haber surgido de un encuentro cercano entre el planeta exterior y un cuarto planeta, con el resultado de que el tercer planeta fue expulsado del sistema o destruido. Tal mecanismo podría haber sido desencadenado por perturbaciones en la órbita de la estrella compañera, que surgen de encuentros cercanos con otras estrellas y del campo de mareas de la Vía Láctea. Las órbitas de los dos planetas interiores parecen estar formadas por interacciones de marea, mientras que la evolución de las órbitas c y d es secular.

No se ha descartado la existencia de más planetas demasiado pequeños o distantes para ser detectados, aunque la presencia de planetas con la masa de Júpiter tan cerca como 5 UA de Upsilon Andromedae A haría que el sistema fuera inestable. Sin embargo, un cuarto planeta potencial (Upsilon Andromedae e) fue descubierto en 2010. Este planeta parece estar en una resonancia 3:1 con Upsilon Andromedae d. Estudios posteriores en 2011 y 2014, aunque encontraron evidencia de un cuarto planeta, encontraron grandes inconsistencias en el período orbital estimado de Upsilon Andromedae e según el conjunto de datos que se utilizó, lo que sugiere que es más probable que la señal planetaria aparente sea un artefacto instrumental.

Upsilon Andromedae no parece tener un disco de polvo circunestelar similar al cinturón de Kuiper en el Sistema Solar. Esto puede ser el resultado de perturbaciones de la estrella compañera que elimina material de las regiones exteriores del sistema Upsilon Andromedae A.