Visibilidad de una estrella compañera enana roja

Un viajero interestelar se encuentra en la superficie de un planeta alienígena bajo la luz de un sol desconocido. El planeta sobre el que se encuentra orbita una estrella de un sistema binario en el que una es una enana amarilla de clase G y la otra es una enana roja de clase M.

Si bien están orbitando su baricentro común, las estrellas están lo suficientemente distantes entre sí para que la compañera enana roja no interfiera con la órbita del planeta, ni aporte suficiente insolación para afectar el clima del planeta.

Mi pregunta es la siguiente: ¿Qué tan cerca debe estar la estrella compañera para que parezca notablemente más prominente en el cielo en comparación con las estrellas de fondo?

(Mi suposición aquí es que a cierta distancia una enana roja simplemente se mezclará con las estrellas detrás de ella).

Respuestas (1)

Una estrella temprana de secuencia principal de tipo M realmente brillante (algo así como M0V espectralmente, siendo Lacaille 8760 un buen ejemplo) podría tener una magnitud absoluta visual de alrededor de +9. Si bien no sé exactamente qué tan brillante necesita que sea esta estrella en relación con el fondo, creo que un buen requisito sería que sea visible durante el día, lo cual no es cierto para ninguna estrella que no sea el Sol visible desde la Tierra y podría destacarse como inusual. Esto ocurre con una magnitud aparente de alrededor de -4, que también es tan brillante como Venus.

La ecuación que relaciona la diferencia en la magnitud absoluta M y la magnitud aparente m con la distancia d (en parsecs) es:

5 + ( metro − METRO ) = 5 ∗ yo o gramo 10 ( d )

por lo que la distancia a la estrella enana roja que necesitamos para lograr esto es de aproximadamente 0,025 parsecs, o un poco más de 5100 AU. (Esto es mucho más de cien veces la distancia Sol-Neptuno, en comparación; hasta donde yo sé, esto no debería causar ningún problema de estabilidad en el sistema).

Si tiene una estrella más débil, debe moverla proporcionalmente más cerca: al dividir en cuartos la luminosidad intrínseca de la banda visual de la estrella, su distancia disminuirá en un factor de dos.

Si desea que la estrella parezca más brillante, un aumento en el brillo de una magnitud requiere que la estrella sea 100 5 veces tan brillante, lo que exige una reducción en la distancia por un factor de 100 2.5 o alrededor de 6.3.

En algún momento, uno o ambos de estos factores acercarán demasiado a la estrella al sistema interno para mantenerlo estable, pero para sus propósitos, probablemente sea un camino bastante largo.

Cuando dices 'luminosidad intrínseca', ¿te refieres a la bolométrica? En realidad, probablemente sea una pregunta tonta dado que estamos hablando de visibilidad...
Dado que solo le preocupa la magnitud aparente de la banda visual , en realidad es solo la magnitud absoluta de la banda visual (y, por lo tanto, la luminosidad) lo que importa. Las estrellas enanas rojas más frías emitirán una luz algo menos visible en proporción a su luminosidad bolométrica, que puede aproximarse mediante la ley de Planck.
¡Esta bien, gracias por la aclaración! Usted menciona que la luminosidad de acuartelamiento reduce a la mitad la distancia; ¿es posible calcular con una ecuación cuál sería la clase de una enana M con una cuarta parte de la luminosidad de una M0V?
Me temo que realmente no conozco una aproximación simple; es posible que pueda resolver algo con la ley de Stefan-Boltzmann, el conocimiento de la temperatura de la estrella dada su subclase y / o algunas funciones que relacionan estos factores como se ve aquí . También hay bastante variación entre estrellas "similares".
Solo a modo de comparación: Proxima Centauri es una estrella de clase M5.5 más pequeña con una magnitud absoluta de 15.6. Orbita Alfa Centauri a 8700 AU y, mirando desde el sistema Alfa, se vería solo como una débil estrella de magnitud 5.
@Alexander ¡Buena adición! Necesitaría que Proxima Centauri estuviera a unas 250 AU de la estrella / planeta principal para tener su magnitud aparente en -4, aunque creo que todavía está lo suficientemente lejos como para no interrumpir un planeta terrestre en una órbita razonablemente cercana.
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