Entre las características más llamativas del Sol están sus manchas solares, áreas relativamente más oscuras en comparación con el resto de la superficie, algunas de las cuales son visibles desde la Tierra incluso sin aumento. Numerosas otras estrellas, que como el Sol están en la flor de su vida,también están cubiertos por manchas. Por otro lado, en los gigantes rojos, que están en una etapa avanzada de evolución estelar, tales manchas se consideraban raras anteriormente. La razón de esta diferencia se puede encontrar en el interior de las estrellas.En un proceso de dinamo, la interacción de las corrientes de plasma y la rotación eléctricamente conductoras genera el campo magnético de una estrella que luego es arrastrado a su superficie. En algunos lugares, los campos magnéticos particularmente fuertes evitan que el plasma caliente fluya hacia arriba. Estas regiones parecen oscuras y constituyen puntos estelares.
"La rotación y la convección son ingredientes cruciales para la formación de campos magnéticos superficiales y puntos estelares", explica el Dr. Federico Spada de MPS, coautor del nuevo estudio. "Las estrellas con capas convectivas externas tienen el potencial de generar magnéticos superficiales".agrega a través de la acción de la dinamo, pero solo cuando la estrella gira lo suficientemente rápido, la actividad magnética se vuelve detectable ", agrega. Hasta ahora, los investigadores habían asumido que casi todos los gigantes rojos giran muy lentamente alrededor de su propio eje. Después de todo, las estrellas se expanden dramáticamente cuandose convierten en gigantes rojas hacia el final de sus vidas. Como resultado, su rotación se ralentiza, como un patinador haciendo una pirueta con los brazos estirados. El nuevo estudio dirigido por científicos de MPS y la Universidad Estatal de Nuevo México EE.UU. ahora pintauna imagen diferente. Alrededor del ocho por ciento de los gigantes rojos observados giran lo suficientemente rápido como para que se formen manchas de estrellas.
El equipo de investigación rastreó los datos de medición de aproximadamente 4500 gigantes rojos registrados por el telescopio espacial Kepler de la NASA de 2009 a 2013 en busca de evidencia de puntos. Estos puntos reducen la cantidad de luz que una estrella emite al espacio. Dado que generalmente cambian solo ligeramentevarios meses, rotan gradualmente fuera del campo de visión del telescopio, y luego reaparecen después de un tiempo. Esto produce fluctuaciones de brillo típicas y regularmente recurrentes.
En un segundo paso, los científicos investigaron la pregunta de por qué los gigantes manchados giran tan rápido. ¿Cómo reúnen la energía necesaria? "Para responder a esta pregunta, tuvimos que determinar la mayor cantidad posible de propiedades de las estrellas y luego ponerjuntos una imagen general ", dice el Dr. Patrick Gaulme, autor principal de la publicación. En el Observatorio de Apache Point en Nuevo México EE. UU., por ejemplo, los investigadores estudiaron cómo las longitudes de onda de la luz de las estrellas cambian con el tiempo.Esto permite conclusiones acerca de su movimiento exacto. El equipo también observó fluctuaciones rápidas en el brillo, que se superponen a las más lentas causadas por las estrellas. Las fluctuaciones más rápidas son la expresión de ondas de presión que se propagan a través del interior de una estrella a su superficie. Contienen informaciónen muchas propiedades internas, como la masa y la edad de la estrella.
El análisis reveló que aproximadamente el 15 por ciento de los gigantes manchados pertenecen a sistemas estelares binarios cercanos, generalmente constituidos por un gigante rojo con un compañero pequeño y menos masivo ". En tales sistemas, las velocidades de rotación de ambas estrellas se sincronizan con el tiempo hasta que segire al unísono como un par de patinadores artísticos ", dice Gaulme. El gigante rojo más lento gana impulso y gira más rápido de lo que hubiera sido sin una estrella compañera.
Los otros gigantes rojos con puntos estelares, alrededor del 85 por ciento, están solos, y sin embargo giran rápidamente. Aquellos con una masa aproximadamente igual a la del Sol probablemente se fusionaron con otra estrella o planeta en el curso de su evolución yasí ganaron velocidad. Los algo más pesados, cuyas masas son dos o tres veces mayores que las del Sol, miran hacia atrás a un desarrollo diferente. En el apogeo de sus vidas antes de convertirse en gigantes rojas, su estructura interna impedía la creación de un sistema magnético global.campo que gradualmente aleja las partículas de la estrella. A diferencia de sus contrapartes magnéticas, que por lo tanto giran más y más lentamente con el tiempo, su rotación probablemente nunca se ha desacelerado significativamente. Incluso como gigantes rojos, todavía rotan casi tan rápido como lo hicieron en su juventud.
"En total, detrás de la característica de observación común de que algunos gigantes rojos tienen manchas, encontramos tres grupos de estrellas que giran rápidamente, cada una de las cuales tiene una explicación muy diferente. Por lo tanto, no es de extrañar que el fenómeno esté más extendido de lo que pensábamos anteriormente", dice Gaulme.
Estudios como la presente investigación arrojan luz, entre otras cosas, sobre la evolución de la rotación y la actividad magnética en las estrellas, y su compleja interacción, incluido el impacto en la habitabilidad de los sistemas planetarios que pueden albergar. Estos son algunos de los objetivos principalesde la misión PLATO de la ESA, cuyo lanzamiento se espera para fines de 2026. "Esperamos tener la misión PLATO en el espacio; con sus observaciones únicas de larga duración podremos extender el estudio a otras regiones de la Vía Láctea,"concluye Spada.
Esta investigación fue apoyada por el Centro Aeroespacial Alemán DLR bajo la subvención del Centro de Datos PLATO 50OO1501.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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