ALMA detecta intensas llamaradas en estrella Próxima Centauri

26 febrero, 2018

Artículo Científico

Pone en duda habitabilidad de sistema cercano

Gracias al Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un equipo de astrónomos descubrió que en marzo del año pasado hubo una fuerte llamarada en Próxima Centauri. El hallazgo, publicado en The Astrophysical Journal Letters, pone en entredicho las posibilidades de que haya vida en el exoplaneta más cercano a nuestro Sistema Solar, conocido como Próxima b, que orbita alrededor de Próxima Centauri.

Cuando alcanzó su máxima intensidad, la llamarada fue diez veces más brillante que las llamaradas más grandes producidas por nuestro Sol observadas en longitudes de onda similares. Las llamaradas estelares han sido poco estudiadas en las longitudes de onda milimétricas y submilimétricas que detecta ALMA, sobre todo en estrellas como Próxima Centauri, conocidas como enanas M, las más abundantes de nuestra galaxia.

“El 24 de marzo de 2017 no fue un día común para Próxima Centauri”, afirma Meredith MacGregor, astrónomo del Departamento de Magnetismo Terrestre de la Carnegie Institution for Science, en Washington D.C., quien dirigió la investigación con su colega Alycia Weinberger. Junto con David Wilner, del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, y Adam Kowalski y Steven Cranmer, de la Universidad de Colorado Boulder, los investigadores descubrieron la enorme llamarada tras volver a analizar las observaciones realizadas por ALMA el año pasado.

La llamarada incrementó el brillo de Próxima Centauri en mil veces durante 10 segundos. Antes hubo una llamarada más pequeña, y juntando los dos episodios, el fenómeno total duró menos de dos minutos en las 10 horas de observaciones realizadas por ALMA entre enero y marzo del año pasado.

Las llamaradas estelares ocurren cuando un cambio en el campo magnético de la estrella acelera los electrones y estos alcanzan velocidades cercanas a la de la luz. Los electrones acelerados interactúan con el plasma altamente cargado que conforma la mayor parte de la estrella, y esta interacción causa una erupción que genera emisiones en todo el espectro electromagnético.

“Es probable que Próxima b haya recibido intensos golpes de radiación durante esta llamarada”, explica MacGregor, y agrega que ya se sabía que Próxima Centauri experimentaba regularmente llamaradas de rayos X, aunque más pequeñas. “Durante los miles de millones de años que transcurrieron desde que se formó Próxima b, estas llamaradas pudieron haber evaporado cualquier atmósfera u océano y esterilizado la superficie, lo cual significa que las condiciones de habitabilidad pueden depender de más factores que la simple distancia entre el planeta y su estrella y la presencia de agua líquida”.

En un artículo anterior basado en los mismos datos se había conjeturado que el brillo promedio –sumando la luz de la estrella y de las llamaradas– era causado por la presencia de varios discos de polvo alrededor de Próxima Centauri, similares al cinturón de Kuiper y el cinturón de asteroides que hay en nuestro Sistema Solar.

Pero cuando MacGregor, Weinberger y sus colegas analizaron los datos como una función del tiempo de observación en vez de un promedio total, pudieron detectar las fugaces explosiones de radiación emitidas por Próxima Centauri.

“No hay razón para pensar que hay cantidades sustanciales de polvo alrededor de Proxima Cen”, afirma Weinberger. “Tampoco hay información que indique que esta estrella tiene un sistema planetario complejo como el nuestro”.

El brillo de Próxima Centauri observado por ALMA durante los dos minutos que duró el evento del 24 de marzo de 2017. La gran erupción estelar se muestra en rojo, con una erupción más pequeña en naranjo y la emisión realzada alrededor de la erupción en azul, pudiendo reprentar un disco. En el punto más alto de la erupción, Próxima Centauri aumentó su brillo en mil veces, Las zonas coloreadas por encima y por debajo de la línea representan la incertudumbre. Crédito: Meredith MacGregor, Carnegie

El brillo de Próxima Centauri observado por ALMA durante los dos minutos que duró el evento del 24 de marzo de 2017. La gran erupción estelar se muestra en rojo, con una erupción más pequeña en naranjo y la emisión realzada alrededor de la erupción en azul, pudiendo reprentar un disco. En el punto más alto de la erupción, Próxima Centauri aumentó su brillo en mil veces. Las zonas coloreadas por encima y por debajo de la línea representan la incertudumbre. Crédito: Meredith MacGregor, Carnegie.

Información adicional

Los resultados de esta investigación se recogen en el artículo titulado “Detection of a millimeter flare from Proxima Centauri” (‘Detección de una llamarada milimétrica en Próxima Centauri’), de M. MacGregor et al., publicado en The Astrophysical Journal Letters.

El equipo de investigación estuvo integrado por Meredith A. MacGregor [1,2], Alycia J. Weinberger [1], David J. Wilner [3], Adam F. Kowalski [4,5] y Steven R. Cranmer [4].

[1] Departamento de Magnetismo Terrestre, Carnegie Institution for Science, 5241 Broad Branch Road NW, Washington, DC 20015, EE. UU.

[2] Investigador de posdoctorado en astronomía y astrofísica de la Fundación Nacional para la Ciencia de Estados Unidos (NSF).

[3] Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, 60 Garden Street, Cambridge, MA 02138, EE. UU.

[4] Departamento de Ciencias Astrofísicas y Planetarias, Universidad de Colorado Boulder, 2000 Colorado Ave, Boulder, CO 80305, EE. UU.

[5] Observatorio Solar Nacional, Universidad de Colorado Boulder, 3665 Discovery Drive, Boulder, CO 80303, EE. UU.

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundación Nacional de Ciencia de EE. UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS) en cooperación con la República de Chile. ALMA es financiado por ESO en representación de sus estados miembros, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC) y el Ministerio de Ciencia y Tecnología de Taiwán (MOST), y por NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Ciencias Astronómicas y Espaciales de Corea del Sur (KASI).

La construcción y las operaciones de ALMA son conducidas por ESO en nombre de sus estados miembros; por el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), gestionado por Associated Universities, Inc. (AUI), en representación de Norteamérica; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia del Este. El Joint ALMA Observatory (JAO) tiene a su cargo la dirección general y la gestión de la construcción, así como la puesta en marcha y las operaciones de ALMA.