Los astrónomos han encontrado evidencia de que algunas estrellas cuentan con campos magnéticos superficiales inesperadamente fuertes, un descubrimiento que desafía los modelos actuales de cómo evolucionan.
En estrellas como nuestro sol, el magnetismo de la superficie está relacionado con el giro estelar, un proceso similar al funcionamiento interno de una linterna manual. Se ven fuertes campos magnéticos en el corazón de las regiones de manchas solares magnéticas y causan una variedad de fenómenos meteorológicos espaciales. Hasta ahora, se pensaba que las estrellas de baja masa (cuerpos celestes de menor masa que nuestro sol que pueden girar muy rápido o relativamente lento) exhibían niveles muy bajos de actividad magnética, una suposición que los ha preparado como estrellas anfitrionas ideales para planetas potencialmente habitables.
En un nuevo estudio, publicado hoy en The Astrophysical Journal Letters, investigadores de la Universidad Estatal de Ohio argumentan que un nuevo mecanismo interno llamado desacoplamiento núcleo-envoltura, cuando la superficie y el núcleo de la estrella comienzan a girar a la misma velocidad, luego se desplazan. aparte, podría ser responsable de mejorar los campos magnéticos en estrellas frías, un proceso que podría intensificar su radiación durante miles de millones de años e impactar la habitabilidad de sus exoplanetas cercanos.
La investigación fue posible gracias a una técnica que Lyra Cao, autora principal del estudio y estudiante graduada en astronomía en el estado de Ohio, y el coautor Marc Pinsonneault, profesor de astronomía en el estado de Ohio, desarrollaron a principios de este año para hacer y caracterizar las mediciones de manchas estelares y campos magnéticos.
Aunque las estrellas de baja masa son las estrellas más comunes en la Vía Láctea y, a menudo, albergan exoplanetas, los científicos saben comparativamente poco sobre ellos, dijo Cao.
Durante décadas, se supuso que los procesos físicos de las estrellas de menor masa seguían a los de las estrellas de tipo solar. Debido a que las estrellas pierden gradualmente su momento angular a medida que giran hacia abajo, los astrónomos pueden usar los giros estelares como un dispositivo para comprender la naturaleza de los procesos físicos de una estrella y cómo interactúan con sus compañeros y su entorno. Sin embargo, hay momentos en los que el reloj de rotación estelar parece detenerse en su lugar, dijo Cao.
Usando datos públicos del Sloan Digital Sky Survey para estudiar una muestra de 136 estrellas en M44, una cuna estelar también conocida como Praesepe, o el cúmulo Beehive, el equipo encontró que los campos magnéticos de las estrellas de baja masa en la región parecían mucho más más fuerte de lo que los modelos actuales podrían explicar.
Si bien investigaciones anteriores revelaron que el cúmulo Beehive es el hogar de muchas estrellas que desafían las teorías actuales de evolución rotacional, uno de los descubrimientos más emocionantes del equipo de Cao fue determinar que los campos magnéticos de estas estrellas pueden ser igual de inusuales, mucho más fuertes de lo previsto por los modelos actuales. .
« Ver un vínculo entre la mejora magnética y las anomalías rotacionales fue increíblemente emocionante », dijo Cao. « Indica que podría haber algo de física interesante en juego aquí ». El equipo también planteó la hipótesis de que el proceso de sincronizar el núcleo de una estrella y la envoltura podría inducir un magnetismo que se encuentra en estas estrellas y que tendría un origen marcadamente diferente al que se ve en el sol.
« Estamos encontrando evidencia de que hay un tipo diferente de mecanismo de dínamo que impulsa el magnetismo de estas estrellas », dijo Cao. « Este trabajo muestra que la física estelar puede tener implicaciones sorprendentes para otros campos ».
Según el estudio, estos hallazgos tienen implicaciones importantes para nuestra comprensión de la astrofísica, particularmente en la búsqueda de vida en otros planetas. « Es probable que las estrellas que experimentan este magnetismo mejorado golpeen sus planetas con radiación de alta energía », dijo Cao. « Se predice que este efecto durará miles de millones de años en algunas estrellas, por lo que es importante comprender qué podría hacer con nuestras ideas de habitabilidad ».
Pero estos hallazgos no deberían poner freno a la búsqueda de existencia extraplanetaria. Con más investigación, el descubrimiento del equipo podría ayudar a proporcionar más información sobre dónde buscar sistemas planetarios capaces de albergar vida. Pero aquí en la Tierra, Cao cree que los descubrimientos de su equipo podrían conducir a mejores simulaciones y modelos teóricos de la evolución estelar.
« Lo siguiente que debe hacer es verificar que el magnetismo mejorado ocurra en una escala mucho mayor », dijo Cao. « Si podemos entender lo que sucede en el interior de estas estrellas a medida que experimentan magnetismo de cizallamiento mejorado, conducirá a la ciencia en una nueva dirección ».
El estudio fue apoyado por la Fundación Alfred P. Sloan, la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía de EE. UU. y la Fundación Nacional de Ciencias. Jennifer van Saders de la Universidad de Hawái también fue coautora.