12 de abril de 2024 (Noticias de Nanowerk) Un equipo de investigación internacional dirigido por un investigador de la Universidad de Viena ha detectado por primera vez directamente vientos estelares de tres estrellas similares al Sol mediante el registro de la emisión de rayos X de sus astrosferas y ha impuesto limitaciones a la tasa de pérdida de masa de las estrellas. estrellas a través de sus vientos estelares. El estudio se publica en Naturaleza Astronomía (“Detección por rayos X de astrosferas alrededor de tres estrellas de la secuencia principal y sus tasas de pérdida de masa”).
Imagen infrarroja de la onda de choque (arco rojo) creada por la enorme estrella gigante Zeta Ophiuchi en una nube de polvo interestelar. Los tenues vientos de las estrellas de la secuencia principal similares al Sol son mucho más difíciles de observar. (Imagen: NASA/JPL-Caltech; NASA y The Hubble Heritage Team (STScI/AURA); CR O'Dell, Universidad de Vanderbilt) Las astrosferas, análogas estelares de la heliosfera que rodea nuestro sistema solar, son burbujas de plasma muy calientes impulsadas por estrellas serpentea hacia el medio interestelar, un espacio lleno de gas y polvo. El estudio de los vientos estelares de estrellas de baja masa similares al Sol nos permite comprender la evolución estelar y planetaria y, en última instancia, la historia y el futuro de nuestra propia estrella y sistema solar. Los vientos estelares impulsan muchos procesos que evaporan las atmósferas planetarias hacia el espacio y, por tanto, conducen a la pérdida de masa atmosférica. Aunque las tasas de escape de los planetas durante una hora o incluso un año son pequeñas, operan durante largos períodos geológicos. Las pérdidas se acumulan y pueden ser un factor decisivo para que un planeta evolucione hacia un mundo habitable o una roca sin aire. A pesar de su importancia para la evolución tanto de las estrellas como de los planetas, los vientos de las estrellas similares al Sol son muy difíciles de limitar. Compuestos principalmente de protones y electrones, también contienen una pequeña cantidad de iones más pesados y altamente cargados (p. ej. oxígeno, carbono). Son estos iones los que, al capturar electrones de los neutros del medio interestelar alrededor de la estrella, emiten rayos X.
Detectada emisión de rayos X procedente de astróferas
Un equipo de investigación internacional dirigido por Kristina Kislyakova, científica principal del Departamento de Astrofísica de la Universidad de Viena, ha detectado por primera vez la emisión de rayos X de las astrosferas alrededor de tres estrellas similares al Sol, las llamadas estrellas de secuencia principal, que son estrellas en la flor de su vida y, por lo tanto, ha registrado tales vientos directamente por primera vez, lo que les permite imponer restricciones a la tasa de pérdida de masa de las estrellas a través de sus vientos estelares. Estos resultados, basados en observaciones realizadas con el telescopio espacial XMM-Newton, se publican actualmente en Nature Astronomy. Los investigadores observaron las huellas espectrales (las llamadas líneas espectrales) de los iones de oxígeno con XMM-Newton y pudieron determinar la cantidad de oxígeno y, en última instancia, la masa total del viento estelar emitido por las estrellas. Para las tres estrellas con astrosferas detectadas, denominadas 70 Ophiuchi, épsilon Eridani y 61 Cygni, los investigadores estimaron que sus tasas de pérdida de masa eran 66.5 ± 11.1, 15.6 ± 4.4 y 9.6 ± 4.1 veces la tasa de pérdida de masa solar, respectivamente. Esto significa que los vientos de estas estrellas son mucho más fuertes que el viento solar, lo que podría explicarse por la mayor actividad magnética de estas estrellas. Imagen de rayos X XMM-Newton de la estrella 70 Ophiuchi (izquierda) y la emisión de rayos X de la región (“Annulus”) que rodea la estrella representada en un espectro sobre la energía de los fotones de rayos X (derecha). La mayor parte de la emisión consiste en fotones de rayos X de la propia estrella, pero dispersos dentro del telescopio de observación y a través de la cámara (aproximados por el modelo mostrado con la línea azul), pero hay una contribución significativa alrededor de la línea K-alfa de oxígeno en una energía de 0.56 keV que se origina en la astrosfera extendida en lugar de en la estrella (esta contribución está incluida en el modelo rojo)(Imagen: Nature Astronomy) “En el sistema solar, se ha observado emisión de intercambio de carga de viento solar desde planetas, cometas , y la heliosfera y proporciona un laboratorio natural para estudiar la composición del viento solar”, explica la autora principal del estudio, Kristina Kislyakova. “Observar esta emisión desde estrellas distantes es mucho más complicado debido a la debilidad de la señal. Además, la distancia a las estrellas hace que sea muy difícil separar la señal emitida por la astrosfera de la emisión de rayos X propiamente dicha de la propia estrella, parte de la cual se “esparce” por el campo de visión de la estrella. telescopio debido a efectos instrumentales. Hemos desarrollado un nuevo algoritmo para desenredar las contribuciones estelares y astrosféricas a la emisión y hemos detectado señales de intercambio de carga originadas por los iones de oxígeno del viento estelar y el medio interestelar neutro circundante de tres estrellas de la secuencia principal. Esta ha sido la primera vez que se ha detectado emisión de intercambio de carga de rayos X procedente de astrosferas de este tipo de estrellas. Nuestras tasas de pérdida de masa estimadas pueden usarse como punto de referencia para los modelos de viento estelar y ampliar nuestra limitada evidencia de observación de los vientos de estrellas similares al Sol”. El coautor Manuel Güdel, también de la Universidad de Viena, añade: "Durante tres décadas se han realizado esfuerzos en todo el mundo para comprobar la presencia de vientos alrededor de estrellas similares al Sol y medir su intensidad, pero hasta ahora sólo hay evidencia indirecta basada en sus efectos secundarios sobre la estrella o su entorno aludían a la existencia de tales vientos; Nuestro grupo intentó anteriormente detectar las emisiones de radio de los vientos, pero solo pudo establecer límites superiores a la intensidad del viento sin detectar los vientos en sí. Nuestros nuevos resultados basados en rayos X allanan el camino para encontrar e incluso obtener imágenes de estos vientos directamente y estudiar sus interacciones con los planetas circundantes”. “En el futuro, este método de detección directa de vientos estelares en rayos X se verá facilitado gracias a futuros instrumentos de alta resolución, como el espectrómetro X-IFU de la misión europea Athena.- Distribución de relaciones públicas y contenido potenciado por SEO. Consiga amplificado hoy.
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- Fuente: https://www.nanowerk.com/news2/space/newsid=65014.php
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