Un equipo internacional, en el que participa personal investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha logrado un avance significativo en la medición de masas estelares. Por primera vez, se ha logrado “pesar” una estrella antigua utilizando dos métodos completamente independientes, cuyos resultados coinciden con una gran precisión. Este hito representa un paso crucial para determinar la masa y la edad de las estrellas y mejorar nuestra comprensión de la historia de la Vía Láctea.

El estudio, publicado en Astronomy and Astrophysics, se ha centrado en una estrella gigante roja perteneciente al sistema binario KIC 10001167. Para estimar su masa, el equipo empleó dos técnicas: por un lado, el análisis de su movimiento orbital mediante la medición de variaciones de brillo y velocidad radial; y por otro, el estudio de sus oscilaciones internas mediante astrosismología.

Las variaciones de brillo, tanto las producidas por el movimiento orbital como las generadas por vibraciones sísmicas de la estrella, fueron observadas gracias a los datos del satélite Kepler. Las variaciones de velocidad radial, por su parte, se registraron desde el Nordic Optical Telescope (NOT), ubicado en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en La Palma.

"La mecánica orbital es una herramienta poderosa para medir masas estelares, ya que está muy bien descrita por la teoría clásica de la gravedad, con leyes establecidas ya en el siglo XVII por Johannes Kepler e Isaac Newton", explica David Jones, investigador del IAC y coautor del artículo.

"Por otro lado, la astrosismología nos revela la estructura interna de las estrellas, que podemos comparar con modelos evolutivos para derivar, entre otras cosas, la masa de la estrella en cuestión", añade Jeppe Sinkbæk Thomsen, estudiante de doctorado en la Università di Bologna y primer autor del estudio.

La coincidencia entre los resultados de ambas técnicas, con una diferencia inferior al 1,4 %, ha permitido estimar la edad de la estrella con una precisión del 10 %. Es la primera vez que una medición de masa estelar obtenida mediante astrosismología se verifica con otra determinación independiente, basada en la dinámica orbital, con suficiente precisión para confirmar su fiabilidad.

"Por primera vez podemos decir que la masa de una estrella antigua, derivada mediante astrosismología, está en acuerdo, dentro de un 1 %, con la masa medida por su órbita", destaca Thomsen.

Este resultado tiene implicaciones más allá del estudio de esta estrella en particular. La masa estelar es una variable clave para determinar su edad. Por tanto, la validación del uso de la astrosismología para estimar masas y edades refuerza su valor como herramienta fundamental para investigar la formación y evolución de nuestra galaxia.

Artículo: J.S. Thomsen et al. "Advancing the accuracy in age determinations of old-disk stars using an oscillating red giant in an eclipsing binary", Astronomy and Astrophysics, 2025. DOI: https://doi.org/10.1051/0004-6361/202453347

Contacto en el IAC:
David Jones, david.jones [at] iac.es (david[dot]jones[at]iac[dot]es)