Por primera vez, los astrónomos han sido testigos de una eyección de masa coronal (CME) en una estrella que no es nuestro propio Sol. La estrella, llamada HR 9024 (y también conocida como OU Andromeda), está a unos 455 años luz de distancia, en la constelación de Andrómeda. Es una estrella activa y variable con un fuerte campo magnético, que según los astrónomos puede causar CME.
"Este resultado, nunca antes logrado, confirma que nuestra comprensión de los principales fenómenos que ocurren en las erupciones es sólida".
Costanza Argiroffi, autor principal de la Universidad de Palermo e investigador asociado del Instituto Nacional de Astrofísica en Italia.
Las CME son una eyección de plasma y otro material desde la corona solar. A menudo siguen una llamarada solar y están asociados con regiones activas en la superficie de una estrella. Si la expulsión de material está cerca de la superficie de la estrella, se llama prominencia solar. Si el material viaja más allá de eso, se llama CME. Las CME no son raras en nuestro propio Sol.
El nuevo estudio que describe este trabajo aparece en la revista Nature Astronomy. El equipo detrás del estudio está dirigido por Costanza Argiroffi de la Universidad de Palermo en Italia, quien también es investigador asociado en el Instituto Nacional de Astrofísica en Italia. Esta detección de CME en otra estrella es significativa porque es la primera. Son extremadamente difíciles de detectar, excepto en el Sol, debido a la resolución espacial requerida para verlos.
Las CME son causadas por las líneas de fuerza electromagnética de una estrella. Cuando esas líneas se retuercen en formas helicoidales, la energía se vuelve caótica y las CME actúan como una especie de liberación de la energía. Los astrofísicos piensan que sin CME, las estrellas simplemente se desgarrarían.
"La técnica que utilizamos se basa en el monitoreo de la velocidad de los plasmas durante una erupción estelar".
Costanza Argiroffi, autor principal, Universidad de Palermo.
El equipo usó el Observatorio de rayos X Chandra en este estudio y el Espectrómetro de rejilla de transmisión de alta energía, o HETGS, a bordo de Chandra. Ese instrumento es capaz de medir los movimientos de los plasmas coronales con velocidades de solo unas pocas decenas de miles de millas por hora, como este de HR 9024. Es el único instrumento capaz de ver algo como esto. El CME no se detectó visualmente; se observó cuando Chandra detectó un destello extremadamente potente de rayos X. El intenso destello de rayos X precedió al CME.
"La técnica que utilizamos se basa en el monitoreo de la velocidad de los plasmas durante una erupción estelar", dijo Costanza Argiroffi (Universidad de Palermo en Italia e investigador asociado del Instituto Nacional de Astrofísica en Italia) que dirigió el estudio. “Esto se debe a que, en analogía con el entorno solar, se espera que, durante una llamarada, el plasma confinado en el bucle coronal donde se produce la llamarada se mueva primero hacia arriba y luego hacia abajo, llegando a las capas inferiores de la atmósfera estelar. Además, también se espera que haya un movimiento adicional, siempre dirigido hacia arriba, debido al CME asociado con el destello ”.
El CME que proviene de HR 9024 es mucho más poderoso que cualquier cosa que nuestro Sol pueda producir. Era aproximadamente 10,000 veces más grande que las más masivas jamás vistas desde nuestro Sol. El CME expulsó al espacio unos dos mil millones de libras (no un error tipográfico) de material. Pero no es digno de mención solo por su fuerza. La observación de este CME se alinea muy bien con la teoría, algo que siempre entusiasma a los astrónomos.
Las observaciones muestran parte del funcionamiento interno de las bengalas y las CME. Durante la erupción, el material extremadamente caliente, entre 10 y 25 millones de grados Celsius (18 a 45 millones de grados Fahrenheit), sube y baja a velocidades entre 360,000 y 1,450,000 kmh (225,000 a 900,000 mph). Estas mediciones coinciden con las predicciones que provienen de estelares teoría.
"Este resultado, nunca antes alcanzado, confirma que nuestra comprensión de los principales fenómenos que ocurren en las erupciones es sólida", dijo Argiroffi en un comunicado de prensa. “No estábamos tan seguros de que nuestras predicciones pudieran coincidir de tal manera con las observaciones, porque nuestra comprensión de las llamaradas se basa casi por completo en observaciones del entorno solar, donde las erupciones más extremas son incluso cien mil veces menos intensas en la X -radiación emitida ".
"El punto más importante de nuestro trabajo, sin embargo, es otro: descubrimos, después de la llamarada, que el plasma más frío, a una temperatura de 'solo' siete millones de grados Fahrenheit, surgió de la estrella, con una velocidad constante de aproximadamente 185,000 millas por hora ”, dijo Argiroffi en un comunicado de prensa. "Y estos datos son exactamente lo que uno esperaría para el CME asociado con la erupción".
El tamaño del CME revelado en los datos de Chandra eclipsó el del Sol. Las observaciones muestran que en estrellas muy activas como HR 9024, los CMES son versiones a gran escala de CME que vemos en nuestro propio Sol. Pero la velocidad del CME es mucho más baja de lo esperado. Esto sugiere que el campo magnético en las estrellas activas es probablemente menos eficiente en acelerar CME que el campo magnético solar.
HR 9024 en sí es una estrella interesante. Es una estrella gigante, en terminología estelar, a pesar de que es "solo" 2,86 masas solares y 9,46 radios solares. También tiene una velocidad de giro inusualmente alta para una estrella de su edad. Algunos astrónomos piensan que puede haber envuelto a un Júpiter caliente cercano, lo que le dio su alta velocidad de giro. A diferencia de nuestro Sol, exhibe una llamarada casi constante, un efecto de su fuerte campo magnético.
La corona del HR 9024 está dominada por estructuras magnéticas fuertes y en bucle, y hasta el 30% de la superficie de la estrella muestra actividad solar. Ya en 2003, los astrónomos plantearon la hipótesis de que estas estructuras en bucle interactivas causan quemaduras que son responsables de calentar el material coronal a temperaturas tan altas.
Con el tiempo, se espera que la velocidad de centrifugado de HR 9024 disminuya, lo que debería reducir la potencia de sus bengalas y CME. Tal vez estaremos alrededor el tiempo suficiente para mirar y ver.
