¿Cuál es el más cercano a la Tierra que podría ser una estrella, pero que aún no se ha descubierto?

Una de las estrellas más débiles conocidas es una enana roja. ¿Qué tan cerca podría estar una de estas pequeñas estrellas sin que nos demos cuenta?

Una enana roja tiene una magnitud absoluta de 15 (más o menos) [1]. A modo de comparación, nuestro sol tiene una magnitud 5 (absoluta), lo que significa que es 10.000 más brillante que una enana roja a la misma distancia .

Una vez que conocemos la magnitud absoluta de una estrella, podemos calcular la magnitud aparente de una estrella a una distancia dada [2]. Por ejemplo, si una enana roja estuviera a 100 parsecs de distancia (~ 326 años luz), entonces sería de magnitud 20.

El mejor catálogo de estrellas de todo el cielo que tenemos es probablemente el USNO-B1.0, que es un catálogo de aproximadamente mil millones de estrellas compilado por el Observatorio Naval de EE. UU. Este catálogo enumera todas las estrellas visibles desde la Tierra hasta una magnitud aparente de 21 .

Una estrella enana roja, a unos 150 parsecs de distancia (~ 500 años luz) sería casi visible en este catálogo. Un poco más lejos y no aparecería. [3] ¡Esto significa que hay cientos de miles de millones de enanas rojas en nuestra galaxia a 500 años luz y más lejos que nunca hemos visto!

Magnitud 21 es el límite de nuestro estudio de todo el cielo, pero hemos podido ver objetos más débiles en áreas limitadas. Por ejemplo, el Telescopio Espacial Hubble [4] tomó una imagen de una (pequeña) región del espacio hasta la magnitud 31.

En esa imagen, una estrella enana roja sería visible a 15.800 parsecs (~ 51.000 años luz), que se encuentra en la mitad de la galaxia.

También podemos calcular valores para estrellas similares al sol. A una magnitud absoluta de 5, el sol sería visible en el catálogo de USNO a ~ 51,000 años luz y a un campo profundo HST a más de 5 millones de años luz (más lejos que la galaxia de Andrómeda).

Sin embargo, tenga en cuenta que hay una nebulosa oscura que bloquea nuestra visión de gran parte del resto de la Vía Láctea, por lo que podría haber estrellas similares al sol a menos de 51,000 años luz que están ocultas a la vista.

TL; DR: La estrella más cercana que no conoce es probablemente una enana roja a unos 500 años luz de distancia. La estrella similar al sol más cercana que no conocemos está a no más de 51,000 años luz de distancia (y probablemente mucho más cerca si está oculta por nebulosas oscuras).

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[1] Como puede recordar o no de la clase de astronomía, la magnitud absoluta de un objeto es una medida de su brillo a una distancia fija. La escala es logarítmica, con números más bajos que son más brillantes.

En magnitud 15, nuestra pequeña enana roja es 100 veces más brillante que un objeto de magnitud 20 y 100 veces más débil que un objeto de magnitud 10.

[2] La fórmula es:

m = M – 5 (1 – log10 d )

dónde,

m es magnitud aparente
M es magnitud absoluta
d es la distancia (en parsecs; 1 parsec = 3.26 años luz).

de 10 parsecs (aproximadamente 32,6 años luz). A modo de comparación, el Sol tiene una magnitud absoluta de 4,83 (los números más bajos son más brillantes). La escala es logarítmica, con 5 magnitudes correspondientes a un aumento de brillo de 100 veces.

[3] Para calcular este valor solo necesitamos resolver la ecuación de distancia anterior:

d = 10 ^ [( mM + 5) / 5]

Esta fórmula produce la distancia (en parsecs) a la que una estrella de magnitud absoluta M parece ser de magnitud m .

[4] Hubble va al extremo para reunir la visión más profunda del Universo

La respuesta de George es bastante completa: pude aprender muchos más detalles sobre cosas sobre las que tenía una vaga idea antes. Mi única adición sería que los descubrimientos de estrellas no se limitan a las radiaciones dentro del espectro visual visual solo. Hoy en día, más a menudo descubres una estrella por su efecto gravitacional sobre la luz. Además, descubrir estrellas es un ejercicio en 4-D. Digo 4-D porque la dimensión del tiempo juega un papel muy importante. Por ejemplo, incluso si una estrella existe en 200 años luz en este momento, no podemos descubrirla aún si nació hace menos de 200 años.

Añadiría que las enanas marrones, objetos que no son lo suficientemente masivos como para mantener la fusión de hidrógeno-1 pero que fusionan el deuterio y el litio durante cientos de millones de años, se pueden encontrar a distancias mucho más cercanas. Kevin Luhman encontró el binario enano marrón Luhman 16 a 6.6 años luz, mientras que encontró a la enana submarrón WISE 0855–0714 a 7.3 años luz de distancia. Puede haber otros que aún no se encuentran en la misma categoría de distancia.