Los astrónomos que trabajan con el Observatorio XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea y el radiotelescopio LOFAR han encontrado evidencia clara de una violenta explosión de material arrojado al espacio por una estrella distante. El flujo de salida fue lo suficientemente fuerte como para que cualquier planeta cercano a su trayectoria probablemente le quitaría su atmósfera.
La explosión fue identificada como una eyección de masa coronal (CME), un tipo de explosión producida frecuentemente por el Sol. Durante una CME, grandes cantidades de partículas cargadas y plasma son expulsadas de la estrella, llenando el espacio circundante. Estos dramáticos estallidos afectan lo que llamamos clima espacial, como la aurora en la Tierra, y pueden erosionar lentamente las atmósferas de los planetas vecinos.
Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que otras estrellas producen sus propias CME, pero no ha sido posible encontrar pruebas convincentes. Ese vacío ahora se ha llenado.
“Los astrónomos han querido encontrar una CME en otra estrella durante décadas”, dijo Joe Collingham del Instituto Holandés de Radioastronomía (ASTRON), autor del estudio recientemente publicado. la naturaleza. “Las búsquedas anteriores han especulado sobre su existencia o han insinuado su presencia, pero en realidad no han confirmado que el material haya escapado definitivamente al espacio. Ahora hemos podido hacerlo por primera vez”.
Una rara señal de radio identifica el material expulsado de la estrella
Cuando una CME atraviesa las capas externas de una estrella hacia afuera y hacia la región circundante, crea una onda de choque con un repentino estallido de ondas de radio (una forma de luz). Joe y sus colegas detectaron esta breve e intensa señal de radio y la rastrearon hasta una estrella a unos 130 años luz de distancia.
“Este tipo de señal de radio no existiría a menos que el material hubiera abandonado completamente la burbuja del fuerte magnetismo de la estrella”, añadió Joe. “En otras palabras: fue causado por una CME”.
Una enana roja hiperactiva con poder abrasador de planetas
La estrella en erupción es una enana roja, mucho más fría, más débil y más pequeña que el Sol. Se diferencia de nuestro Sol en varios aspectos clave: tiene aproximadamente la mitad de la masa del Sol, gira 20 veces más rápido y tiene un campo magnético aproximadamente 300 veces más fuerte. La mayoría de los planetas descubiertos en la Vía Láctea orbitan alrededor de estas estrellas.
Las señales de radio se detectaron con matrices de baja frecuencia (LOFAR), para las cuales los coautores Cyril Tasse y Philippe Jarca del Observatorio de París-PSL desarrollaron nuevas técnicas de procesamiento de datos. Luego, el equipo confió en el XMM-Newton de la ESA para medir la temperatura, la rotación y el brillo de los rayos X de la estrella. Estos detalles eran necesarios para explicar la explosión de radio y determinar su naturaleza.
“Necesitábamos la sensibilidad y frecuencia de LOFAR para detectar ondas de radio”, dijo el coautor David Konijn, estudiante de doctorado que trabaja con Joe en ASTRON. “Y sin XMM-Newton, no podríamos determinar la velocidad de la CME ni ponerla en un contexto solar, los cuales son críticos para probar lo que encontramos. El telescopio por sí solo no fue suficiente; necesitábamos ambos”.
Sus mediciones muestran que la CME viaja a unos 2.400 km por segundo. Las CME rápidas ocurren sólo en 1 de cada 2000 eventos en el Sol. La explosión también fue lo suficientemente densa y poderosa como para despojar completamente de su atmósfera a cualquier planeta que orbite alrededor de esta estrella.
Implicaciones para la vida alrededor de las enanas rojas
La capacidad de una CME de este tipo para eliminar la atmósfera es un factor importante en la búsqueda de vida fuera del Sistema Solar. La habitabilidad de un planeta a menudo está ligada a si se encuentra dentro de la “zona habitable” de su estrella, donde puede existir agua líquida en la superficie de un planeta con las condiciones atmosféricas adecuadas. El concepto es similar al de Ricitos de Oro: demasiado cerca es demasiado caliente, demasiado lejos demasiado frío y el área intermedia es potencialmente la adecuada.
Sin embargo, una estrella con frecuentes erupciones violentas y un clima espacial extremo puede despojar a un planeta bien posicionado de su atmósfera. Un mundo expuesto repetidamente a CME de alta energía podría quedar reducido a roca desnuda, incluso si orbita a una distancia generalmente considerada favorable para la vida.
“Este trabajo abre una nueva frontera observacional para estudiar y comprender las erupciones y el clima espacial alrededor de otras estrellas”, añadió Henrik Eklund, investigador de la ESA con sede en el Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espaciales (ESTEC) en Noordwijk, Países Bajos.
“Ya no estamos limitados a extrapolar nuestra comprensión de las CME del Sol a otras estrellas. Parece que el intenso clima espacial puede ser más extremo alrededor de estrellas más pequeñas, los principales anfitriones de exoplanetas potencialmente habitables. Esto tiene importantes implicaciones sobre cómo estos planetas retienen sus atmósferas y posiblemente permanecen habitables con el tiempo”.
Ampliando el estudio del clima espacial extremo
Este descubrimiento profundiza nuestro conocimiento de la meteorología espacial en general, un área que ha sido estudiada por la ESA a través de misiones como SOHO, la serie Probe, Swarm y Solar Orbiter.
XMM-Newton sigue siendo un observatorio clave para explorar entornos de alta energía en todo el Universo. Desde su lanzamiento en 1999, ha explorado el núcleo galáctico, estudiado la evolución estelar, sondeado las regiones alrededor de los agujeros negros y observado estallidos de intensa radiación provenientes de estrellas y galaxias distantes.
“XMM-Newton nos está ayudando ahora a descubrir cómo varían las CME a nivel estelar, algo que es interesante no sólo en el estudio de nuestra estrella y nuestro Sol, sino también en nuestra búsqueda de mundos habitables alrededor de otras estrellas”, afirmó Eric Kulkers, científico del proyecto XMM-Newton de la ESA. “También demuestra el inmenso poder de la colaboración, que sustenta toda ciencia exitosa. El descubrimiento fue un verdadero esfuerzo de equipo y resuelve la búsqueda de décadas de CME fuera del Sol”.
