Por primera vez, un equipo de investigadores ha logrado medir el viento estelar de tres estrellas. Nunca se había logrado medir de manera directa el viento estelar de otros astros similares al Sol. Algo que ayudará a entender mejor cómo evolucionan estas estrellas y sus planetas…
El viento estelar de tres estrellas similares al Sol
En un nuevo estudio, los investigadores describen cómo han llevado a cabo las primeras mediciones del viento estelar generado por tres estrellas similares al Sol. Para ello, han utilizado las emisiones de rayos X captadas por el telescopio XMM-Newton, de la Agencia Espacial Europea, de estos astros. Así, han podido medir el ritmo de pérdida masa de los tres astros por medio del viento estelar. El estudio de la evolución de estrellas y planetas podría ser útil en la búsqueda de vida y, además, ayudar a entender cómo evolucionará el Sistema Solar en el futuro.
Específicamente, los investigadores han estudiado las astrosferas de esas estrellas. La astrosfera es, en esencia, lo mismo que la heliosfera del Sistema Solar, pero aplicado a otras estrellas. La heliosfera es la capa más exterior de la atmósfera del Sol. Está formada plasma cálido empujado por el viento solar al medio interestelar. Estos vientos rigen muchos procesos que provocan que las atmósferas de los planetas se pierdan en el espacio. Por ello, es esencial que un planeta tenga una forma de reponer su atmósfera (o un campo magnético).
Estos vientos estelares, en esencia, son el factor clave a la hora de determinar si un planeta podría ser habitable o, simplemente, una roca yerma de vida. Aunque el viento estelar está formado principalmente por protones, electrones y partículas alfa, también contiene pequeñas cantidades de iones pesados y núcleos atómicos (como el carbono, nitrógeno, oxígeno, silicio e incluso hierro). Pese a su importancia para la evolución estelar y planetaria, el viento solar de estrellas como el Sol es muy difícil de medir. Aunque hay una posibilidad…
La captura de electrones
Los iones más pesados son capaces de capturar electrones del hidrógeno neutral que está presente en el medio interestelar. Esto provoca una emisión en el espectro de rayos X. Con la ayuda de los datos de XMM-Newton, los investigadores han detectado estas emisiones de otras estrellas. Concretamente, 70 Ophiuchi, Epsilon Eridani y 61 Cygni. Son tres estrellas en la fase de secuencia principal, como el Sol, a 16,6, 10,4 y 11,4 años-luz (respectivamente) de la Tierra.
70 Ophiuchi y 61 Cygni son sistemas binarios de enanas naranjas. Epsilon Eridani, por su parte, es una enana naranja, pero solitaria. Al observar las líneas espectrales de los iones de oxígeno, los investigadores han podido medir la masa total del viento estelar de las tres estrellas. La estimación del ritmo de pérdida de masa es de 66.5±11.1, 15,6±4,4, y 9.6±4.1 veces el ritmo de pérdida de masa del Sol (respectivamente).
Esto quiere decir que el viento de estas estrellas es mucho más intenso que el de la nuestra. Por lo que podría resultar en actividad magnética mucho más intensa. Los investigadores han desarrollado un nuevo algoritmo que es capaz de desenmarañar las contribuciones de las estrellas y sus astrosferas al espectro analizado. Esto les ha permitido detectar las señales de intercambio de carga realizado entre los iones de oxígeno y el hidrógeno neutral en el medio interestelar alrededor de los astros (el medio interestelar es, simplemente, el espacio entre estrellas).
El viento estelar de estas tres estrellas es solo el primer paso
Es la primera vez que se logra detectar, directamente, las emisiones de intercambio de carga en rayos X desde las astrosferas de otras estrellas de la Vía Láctea. Además, la estimación del ritmo de pérdida de masa que han obtenido podría servir como un marco de trabajo. Se podrán utilizar en modelos sobre el viento estelar, permitiendo aumentar el conocimiento sobre las pocas observaciones, de vientos estelares de estrellas similares, que existen actualmente. Según explican los investigadores, es un trabajo que viene de hace mucho tiempo.
Hace más de tres décadas que se comenzó a trabajar en entender mejor el viento estelar en torno a estrellas similares al Sol y su intensidad. Hasta ahora, solo se había logrado obtener evidencias indirectas, basándose en los efectos secundarios en la estrella, o bien en lo observado en el entorno, que apuntaba a que estos vientos tenían que existir. En un trabajo anterior, de estos mismos investigadores, ya habían logrado establecer un límite superior para la fuerza de este viento estelar. Ahora, con XMM-Newton, pueden estudiarlos directamente.
En el futuro, esta técnica de detección directa, de los vientos estelares de otras estrellas, será más sencilla con misiones de nueva generación como Athena, de la Agencia Espacial Europea. Esta misión va a contar con un espectrómetro de rayos X. Athena lo utilizará para observar la estructura del viento estelar y distinguir otras características (como líneas de emisión) que XMM-Newton no puede llegar a captar. Así, se tendrá una imagen más detallada del viento estelar y las astrosferas de otras estrellas, permitiendo entender mejor la habitabilidad de otros mundos y mejorando los modelos de evolución de estrellas como el Sol.
Estudio
El estudio es K. Kislyakova, M. Güdel, D. Koutroumpa et al.; «X-ray detection of astrospheres around three main-sequence stars and their mass-loss rates». Publicado en la revista Nature Astronomy el 12 de abril de 2024. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: Universe Today
