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22 Jul. 2014

Llamaradas estelares: al calor de las fulguraciones

El GTC ayuda a desvelar el papel de esas “llamaradas” en estrellas enanas frías

 

Natalia Ruiz Zelmanovitch

Sabemos que las grandes fulguraciones que emiten las estrellas pueden generar importantes cambios en su entorno, pero ¿podrían muchas fulguraciones pequeñas, de corta duración y gran amplitud, impedir el surgimiento de la vida en un planeta?

 

 

Logo Ciencia con el GTC

En la estrella más cercana a nosotros, el Sol, se observan regularmente fulguraciones de diferentes energías y duración que van desde el rango óptico de la luz hasta los rayos X; sabemos que la actividad del Sol varía en una escala de tiempo de unos doce años; y también conocemos que sus fulguraciones pueden afectar a las actividades humanas en la Tierra: un ejemplo destacado fue la gran perturbación en la red eléctrica HydroQuébec de Canadá de 1989.

¿Cuál es su número, su duración, su energía, y qué alimenta estas llamaradas?¿Son peores las grandes fulguraciones esporádicas o, tal vez, si un planeta está cerca de una estrella que tiene muchas fulguraciones de baja energía, el efecto podría ser mucho mayor e incluso evitar la formación de vida? Aunque se cree que su origen es similar al de las que se producen en el Sol durante los eventos de reconexión magnética, para corroborarlo es necesario estudiar fulguraciones estelares generadas por una amplia gama de estrellas.

Desde hace décadas se han llevado a cabo estudios relacionados con las fulguraciones en otras estrellas para poder tener información que nos ayude a comprender mejor estos fenómenos. Sin embargo, eran estudios parciales, dado que, desde tierra, las observaciones se interrumpen durante el día y durante la época del año en la que la estrella está demasiado cerca del Sol.

Gracias al satélite Kepler, se han podido realizar observaciones casi ininterrumpidas durante casi cuatro años de estrellas de distinto tipo, desde estrellas frías a estrellas de tipo solar o de menor masa. Eso, sumado a los datos aportados por el Gran Telescopio CANARIAS (GTC), ha permitido a un equipo de astrónomos, liderado por Gavin Ramsay, del Observatorio de Armagh (Reino Unido), determinar cómo influye la masa de la estrella, su edad y su periodo de rotación en las características de las fulguraciones emitidas por estrellas con masas de alrededor de una cuarta parte de la masa del Sol, estrellas denominadas “enanas frías” por su tamaño y por sus bajas temperaturas.

KIC 5474065 y KIC 9726699

Para este trabajo, el equipo utilizó datos obtenidos durante el proyecto RATS-Kepler (RApid Temporal Survey-Kepler), cuyo objetivo era identificar fuentes que mostraran variaciones de flujo en escalas de tiempo cortas, de menos de 30 minutos.

Los investigadores identificaron fulguraciones cortas desde tierra de la estrella enana KIC 5474065. Observaciones llevadas a cabo con el GTC confirmaron que se trataba de una estrella de tipo espectral M4 V1, con un período de rotación de 2,47 días y fulguraciones ópticas de gran amplitud y corta duración, de tan solo 10 minutos. Se observaron dos fulguraciones cortas de gran amplitud y también fulguraciones adicionales de menor energía.

El equipo comparó la proporción de fulguraciones con otra estrella del mismo tipo espectral, KIC 9726699, que es 5 veces más brillante que KIC 5474065 y tiene una mayor velocidad de rotación, unos 0,60 días.

Comparada con KIC 5474065, KIC 9726699 no mostró fulguraciones tan intensas (de una amplitud tan grande), pero Kepler permitió detectar muchas fulguraciones cortas de baja energía. Posteriormente, se compararon las fulguraciones de ambas estrellas con las de otras estrellas de baja masa.

Observaciones con el Gran Telescopio CANARIAS (GTC)

Los investigadores utilizaron datos espectroscópicos obtenidos con el instrumento OSIRIS, instalado en el Gran Telescopio Canarias (GTC), ubicado en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en la isla canaria de La Palma (España).

“Con el GTC -afirma David García-Álvarez (IAC/ULL/Grantecan, España)-, hemos podido determinar las características de la fulguración de la estrella; en particular, hemos podido estimar su masa al poder compararla con otras estrellas poco masivas bien conocidas”.

Las implicaciones de las fulguraciones estelares en la atmósfera de un exoplaneta orbitando alrededor de una estrella que emita estas llamaradas son importantes para el desarrollo de la vida, ya que estas energéticas fulguraciones podrían tener una influencia potencialmente peligrosa en su habitabilidad.

“Estos nuevos datos también serán un acicate para volver a examinar los efectos que las estrellas con muchas fulguraciones pueden tener en la química de la atmósfera de exoplanetas que se encuentren en su zona de habitabilidad”, subraya Gavin Ramsay. “Es algo –añade- que algunos de nuestros colegas están estudiando con más detalle. Aún queda por ver si muchas llamaradas de baja energía son tan peligrosas como unas pocas de alta energía para la existencia de vida en planetas extrasolares”.

Notas:

[1] M4 V: M4 significa que hablamos de una estrella de clasificación espectral M, roja y fría (con una temperatura inferior a los 3.700 K), y V se refiere a que tiene la luminosidad típica de una estrella enana de la secuencia principal.

Más información:

Este trabajo fue publicado en el artículo científico “Short duration high amplitude flares detected on the M dwarf star KIC 5474065”, el 23 de julio de 2013 en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS, 434 (3): 2451-2457) y sus autores son: Gavin Ramsay (Observatorio de Armagh, Reino Unido); J. Gerry Doyle (Observatorio de Armagh, Reino Unido); Pasi Hakala (Centro finés de Astronomía con ESO (FINCA), Universidad de Turku, Piikkiö, Finlandia); David García-Álvarez (Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y Departamento de Astrofísica de la Universidad de La Laguna (ULL), Tenerife; Grantecan CALP, La Palma, España); Adam Brooks (Observatorio de Armagh y Laboratorio de Ciencias Espaciales Mullard, University College de Londres, Reino Unido); Thomas Barclay (Centro Ames de Investigación de la NASA, Moffet Field; Instituto de Investigación Medioambiental de Bay, California, EEUU); y Martin Still (Centro Ames de Investigación de la NASA, Moffet Field; Instituto de Investigación Medioambiental de Bay, California, EEUU).

Además del Gran Telescopio CANARIAS (GTC), para obtener los datos de este trabajo se ha utilizado información obtenida por el Telescopio Isaac Newton de La Palma, el telescopio espacial Kepler de la NASA y datos del archivo Mikulski de Telescopios Espaciales (MAST, STScI, NASA).

El Gran Telescopio CANARIAS (GTC) es el telescopio óptico-infrarrojo más grande y uno de los más avanzados del mundo. Es una iniciativa liderada por el IAC y gestionada por la empresa pública GRANTECAN, participada por la Administración General del Estado (MINECO) y el Gobierno de Canarias, a través de los Fondos Europeos de Desarrollo Regional (FEDER) de la Unión Europea. Además, cuenta con la participación de México, a través del IA-UNAM (Instituto de Astronomía de la Universidad Nacional Autónoma de México) y del INAOE (Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica), y Estados Unidos, a través de la Universidad de Florida.

Enlaces:

Artículo científico: Short duration high amplitude flares detected on the M dwarf star KIC 5474065

Contacto para prensa:

Gavin Ramsay, Observatorio de Armagh, Reino Unido. Correo electrónico: gar@arm.ac.uk. Teléfono: (+44) 028 3751 2951

David García-Álvarez, IAC y Departamento de Astrofísica de la ULL; Grantecan CALP, La Palma, España. Correo electrónico: david.garcia@gtc.iac.es. Teléfono: (+34) 922425720

 

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