Agencias/Ciudad de México.- La intensa radiación ultravioleta lejana de las llamaradas emitidas por las comunes estrellas enanas rojas podría afectar significativamente a la habitabilidad de los planetas que las orbitan.
Astrónomos han descubierto que este tipo de estrellas puede producir llamaradas que llevan niveles de radiación ultravioleta lejana mucho más altos de lo que se creía anteriormente
“Se pensaba que pocas estrellas generaban suficiente radiación UV a través de llamaradas como para afectar la habitabilidad de los planetas. Nuestros hallazgos muestran que muchas más estrellas pueden tener esta capacidad”, dijo en un comunicado la primera autora Vera Berger, quien dirigió la investigación mientras estaba en la Universidad de Hawai y ahora está en la Universidad de Cambridge.
Berger y su equipo utilizaron datos de archivo del telescopio espacial GALEX para buscar llamaradas entre 300,000 estrellas cercanas. GALEX es una misión de la NASA ahora fuera de servicio que observó simultáneamente la mayor parte del cielo en longitudes de onda de UV cercano y lejano desde 2003 hasta 2013. Utilizando nuevas técnicas computacionales, el equipo extrajo información de los datos.
Según los investigadores, la radiación ultravioleta de las llamaradas estelares puede erosionar las atmósferas planetarias, amenazando su potencial para albergar vida, o contribuir a la formación de los componentes básicos del ARN, que son esenciales para la creación de vida.
“La combinación de la potencia informática moderna con gigabytes de observaciones de hace décadas nos ha permitido buscar llamaradas en miles y miles de estrellas cercanas”, dijo en un comunicado el coautor Dr. Michael Tucker de la Universidad de Ohio State.
El estudio, publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, desafía los modelos existentes de llamaradas estelares y habitabilidad de exoplanetas, mostrando que la emisión ultravioleta lejana de las llamaradas es en promedio tres veces más energética de lo que se supone habitualmente, y puede alcanzar hasta doce veces los niveles de energía esperados.
Por el contrario, los espectros FUV del Sol han mostrado una emisión de llamaradas dominada por una emisión lineal en lugar de un continuo térmico. Dadas las diferencias intrínsecas entre los campos magnéticos solares y enanos M (y, por lo tanto, la actividad de las llamaradas; Günther et al. 2020), así como las diferencias en la resolución espectral, no está claro cuándo domina la emisión lineal o el continuo para una llamarada determinada.
Encontraron que las fuentes brillantes exhiben una sistemática significativa. Eliminamos cualquier curva de luz con un flujo medio más brillante que 15.4 mag NUV, un límite establecido examinando visualmente 2000 curvas de luz elegidas al azar.
El examen visual de imágenes estelares y sus curvas de luz de fondo sugiere que las fuentes contaminadas tienen una alta correlación cruzada entre el fondo y el flujo de la fuente a lo largo del tiempo o una alta desviación estándar en el flujo de fondo. Minimizamos esta contaminación eliminando también las curvas de luz con flujo de fondo con una mediana superior a 40 recuentos o una desviación estándar superior a 6 recuentos.
“Un cambio de tres es lo mismo que la diferencia de rayos ultravioleta en el verano entre Anchorage (Alaska) y Honolulu, donde la piel desprotegida puede sufrir una quemadura solar en menos de 10 minutos”, dijo el coautor Benjamin J. Shappee de la Universidad de Hawai.
La causa exacta de esta emisión más intensa en el ultravioleta lejano sigue sin estar clara. El equipo cree que podría deberse a que la radiación de las llamaradas se concentra en longitudes de onda específicas, lo que indica la presencia de átomos como el carbono y el nitrógeno.
Según Berger se necesitan más datos de los telescopios espaciales para estudiar la luz ultravioleta de las estrellas, que es crucial para comprender la fuente de esta emisión.
“Este estudio ha cambiado la imagen de los entornos que rodean a las estrellas menos masivas que nuestro Sol, que emiten muy poca luz ultravioleta fuera de las llamaradas”, dijo el coautor Jason Hinkle.
Los astrónomos han demostrado que las estrellas de campo seleccionadas uniformemente exhiben llamaradas que son luminosas FUV y no están bien representadas por un cuerpo negro K constante. Este hallazgo es válido para los flujos observados, la energía integrada y la luminosidad máxima. En esta sección, discutimos algunas implicaciones de este hallazgo.
“Nuestro trabajo pone de relieve la necesidad de una mayor exploración de los efectos de las llamaradas estelares en los entornos exoplanetarios”, dijo Berger. “El uso de telescopios espaciales para obtener espectros ultravioleta de las estrellas será crucial para comprender mejor los orígenes de esta emisión”.
Durante la investigación han identificado 182 llamaradas en 158 estrellas con observaciones simultáneas en NUV y FUV desde el Telescopio Espacial GALEX. Seleccionamos nuestros objetivos desde el GCNS que está completo hasta el tipo espectral M8 dentro de nuestro volumen de estudio de 100 pc. Por lo tanto, este estudio adolece de un sesgo de selección mínimo. Han calculado las temperaturas de color en cada época de las llamaradas en nuestra muestra utilizando una relación derivada entre el flujo FUV/NUV y la temperatura del cuerpo negro. Nuestros principales resultados son los siguientes.
