MADRID, 23 Oct. (EUROPA PRESS) -
Astrónomos han sondeado por primera vez los campos magnéticos en las misteriosas regiones interiores de estrellas, encontrando que están fuertemente magnetizadas.
Usando una técnica llamada asterosismología, los científicos fueron capaces de calcular las intensidades de campo magnético en los núcleos alimentados por fusión nuclear de docenas de gigantes rojas, estrellas que han desarrollado versiones de nuestro Sol.
"De la misma forma que los ultrasonidos médicos utilizan ondas sonoras para obtener imágenes del interior del cuerpo humano, la asterosismología utiliza ondas sonoras generadas por la turbulencia en la superficie de las estrellas para investigar sus propiedades internas", dice el investigador postdoctoral de Caltech Jim Fuller, quien co-dirigió un nuevo estudio.
Los hallazgos, publicados en la revista Science, ayudarán a los astrónomos a comprender mejor la vida y muerte de las estrellas. Los campos magnéticos probablemente determinan las tasas de rotación interior de las estrellas; dichas tasas tienen efectos dramáticos en cómo evolucionan las estrellas. Hasta ahora, los astrónomos habían podido estudiar los campos magnéticos de estrellas sólo en su superficie, y han tenido que utilizar modelos de supercomputadoras para simular los campos cerca de los núcleos, donde tiene lugar el proceso de fusión nuclear. "Todavía no sabemos a que se parece el centro de nuestro propio sol parece", dice Fuller.
Las gigantes rojas tienen una estructura física diferente de las llamadas estrellas de secuencia principal como nuestro sol, que las hace ideales para asterosismología. Los núcleos de las estrellas gigantes rojas son mucho más densos que los de estrellas más jóvenes. Como consecuencia, las ondas sonoras no se reflejan en los núcleos, como lo hacen en las estrellas como nuestro sol. En cambio, las ondas sonoras se transforman en otro tipo de ondas, llamadas ondas de gravedad. "Resulta que las ondas de gravedad que vemos en las gigantes rojas no se propagan todo el camino hasta el centro de estas estrellas", dice el co-autor principal Matteo Cantiello, especialista en astrofísica estelar del Instituto Kavli de la UC Santa Barbara.
Esta conversión de ondas de sonido para las ondas de gravedad tiene importantes consecuencias para los pequeños cambios en la forma o las oscilaciones que afectan a las gigantes rojas. "Dependiendo de su tamaño y estructura interna, las estrellas oscilan en diferentes patrones", dice Fuller. En una forma de patrón de oscilación, conocida como el modo de dipolo, un hemisferio de la estrella se vuelve más brillante mientras que el otro se convierte en más oscuro. Los astrónomos observan estas oscilaciones en una estrella por la medición de cómo su luz varía en el tiempo.
Cuando fuertes campos magnéticos están presentes en el núcleo de una estrella, los campos pueden interrumpir la propagación de las ondas de gravedad, haciendo que algunas de las ondas pierdan energía y queden atrapadas dentro de la núcleo. Fuller y sus coautores han acuñado el término "efecto invernadero magnético" para describir este fenómeno, ya que funciona de manera similar al efecto invernadero en la Tierra, en la que los gases de invernadero en la atmósfera ayudan a atrapar el calor del sol.
La captura de ondas de gravedad dentro de una gigante roja hace que parte de la energía de la oscilación de la estrella se pierda, y el resultado es un menor modo de dipolo del esperado.
En 2013, el telescopio espacial Kepler de la NASA, que puede medir variaciones de brillo estelar con increíblemente alta precisión, detectó la amortiguación del modo de dipolo en varias gigantes rojas. Dennis Stello, un astrónomo de la Universidad de Sydney, trajo los datos de Kepler a la atención de Fuller y Cantiello.
En colaboración, los científicos demostraron que el efecto invernadero magnético fue la explicación más probable de la amortiguación del modo de dipolo en las gigantes rojas. Sus cálculos revelaron que los campos magnéticos internos de las gigantes rojas eran 10 millones de veces más fuertes que el campo magnético de la Tierra.
Una mejor comprensión de los campos magnéticos del interior de las estrellas también podría ayudar a resolver un debate sobre el origen de potentes campos magnéticos en la superficie de ciertas estrellas de neutrones y las enanas blancas, dos clases de cuerpos estelares que se forman cuando las estrellas mueren.
