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ASTRONOMÍA. Mega-llamaradas de estrellas: millones de veces más enérgicas que las llamaradas del Sol

 

La Nebulosa de la Laguna, una de las regiones de formación de estrellas en el último estudio, está a unos 4.400 años luz de la Tierra en la galaxia de la Vía Láctea donde hay estrellas. Este campo de visión muestra la parte sur de una gran burbuja de gas hidrógeno, además de un cúmulo de estrellas jóvenes. Los rayos X de Chandra (violeta) se han combinado con datos infrarrojos (azul, dorado y blanco) y se han combinado con datos infrarrojos del Telescopio Espacial Spitzer en esta imagen compuesta. Fuente: Rayos X: NASA / CXC / Penn State / K. Getman, et al; Infrarrojos: NASA / JPL / Spitzer

Las largas relaciones entre las estrellas y los planetas que las rodean, incluidos el Sol y la Tierra, pueden ser incluso más complejas de lo que se pensaba. Esta es una de las conclusiones de un nuevo estudio que involucró a miles de estrellas utilizando el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA.

Al realizar el estudio más grande jamás realizado de regiones de formación de estrellas en rayos X, un equipo de investigadores ha ayudado a delinear el vínculo entre llamaradas muy poderosas, o estallidos, de estrellas jóvenes y el impacto que podrían tener en los planetas en órbita.

“Nuestro trabajo nos dice cómo el Sol pudo haberse comportado y afectado a la joven Tierra hace miles de millones de años”, dijo Kostantin Getman de la Universidad Estatal de Pensilvania en University Park, Pensilvania, quien dirigió el estudio. "De alguna manera, esta es nuestra historia de origen final: cómo surgieron la Tierra y el Sistema Solar".

Los científicos examinaron los datos de rayos X de Chandra de más de 24.000 estrellas en 40 regiones diferentes donde se están formando estrellas. Capturaron más de mil estrellas que emitieron llamaradas que son mucho más enérgicas que la llamarada más poderosa jamás observada por los astrónomos modernos en el Sol, el "Evento Solar Carrington" en 1859. Las llamaradas "super" son al menos cien mil veces más enérgico que el evento Carrington y "mega" llamaradas hasta 10 millones de veces más enérgico.

RCW 120 es otra región de formación de estrellas que fue parte de la nueva investigación. Está un poco más lejos que la Nebulosa de la Laguna, a una distancia de unos 5.500 años luz. Esta vista de RCW 120, que tiene las mismas longitudes de onda y colores que el compuesto Lagoon, contiene una burbuja en expansión de gas hidrógeno, de unos 13 años luz de diámetro. Esta estructura puede estar arrastrando material hacia una capa densa y provocando la formación de estrellas. Fuente: Rayos X: NASA / CXC / Penn State / K. Getman, et al; Infrarrojos: NASA / JPL / Spitzer

Estas poderosas llamaradas observadas por Chandra en este trabajo ocurren en todas las regiones de formación de estrellas y entre estrellas jóvenes de todas las masas diferentes, incluidas aquellas similares al Sol. También se ven en todas las diferentes etapas de la evolución de las estrellas jóvenes, que van desde las primeras etapas cuando la estrella está fuertemente incrustada en polvo y gas y rodeada por un gran disco formador de planetas, hasta etapas posteriores en las que se habrían formado los planetas y los discos. se fueron. 

Las estrellas del estudio tienen edades estimadas en menos de 5 millones de años, en comparación con la edad del Sol de 4.500 millones de años. El equipo descubrió que ocurren varias súper llamaradas por semana para cada estrella joven, promediadas sobre toda la muestra, y alrededor de dos mega llamaradas cada año.

"Queremos saber qué tipo de impacto, bueno y malo, tienen estas erupciones en las primeras vidas de los planetas", dijo el coautor Eric Feigelson, también de Penn State. "Llamaradas tan poderosas pueden tener implicaciones importantes".

Durante las últimas dos décadas, los científicos han argumentado que estas llamaradas gigantes pueden ayudar a "ceder" planetas a estrellas en formación al alejar el gas de los discos de material que los rodean. Esto puede desencadenar la formación de guijarros y otro material rocoso pequeño que es un paso crucial para que se formen los planetas.

Por otro lado, estas llamaradas pueden "quitarse" de los planetas que ya se han formado al bombardear cualquier atmósfera con una poderosa radiación, lo que posiblemente resulte en su completa evaporación y destrucción en menos de 5 millones de años.


Los investigadores también realizaron modelos detallados de 55 super y mega llamaradas brillantes y encontraron que la mayoría de ellas se asemejan a llamaradas de larga duración vistas en el Sol que producen "eyecciones de masa coronal", poderosas eyecciones de partículas cargadas que pueden dañar las atmósferas planetarias. El Evento Solar Carrington implicó una expulsión de este tipo.

Este trabajo también es importante para comprender las erupciones en sí. El equipo descubrió que las propiedades de las llamaradas, como su brillo y frecuencia, son las mismas para las estrellas jóvenes con y sin discos formadores de planetas. Esto implica que las llamaradas son probablemente similares a las que se ven en el Sol, con bucles de campo magnético que tienen ambas huellas en la superficie de la estrella, en lugar de una anclada al disco y otra a la estrella.

Para obtener más información sobre esta investigación, consulte The Give and Take of Stellar Mega-Flares .

Fuente: “X-ray Super-Flares From Pre-Main Sequence Stars: Flare Energetics And Frequency” by Konstantin V. Getman and Eric D. Feigelson, Accepted, The Astrophysical JournalarXiv:2105.04768

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