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Observaciones con el telescopio ALMA de Próxima Centauri, el vecino estelar más cercano, confirman que exhibe una actividad de llamaradas extrema que impacta en su mundo potencialmente habitable.
A poco más de cuatro años luz de distancia, Próxima Centauri es una estrella enana M muy activa. Su actividad de erupciones es bien conocida por los astrónomos que utilizan longitudes de onda de luz visible, pero un nuevo estudio, realizado con observaciones del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), destaca la extrema actividad de esta estrella en longitudes de onda de radio y milimétricas, ofreciendo información sobre la naturaleza de estas erupciones, así como sobre su posible impacto en la habitabilidad de Proxma centauri b, su planeta de masa terrestre en la zona de habitabilidad: a una distancia de su estrella que permite que haya agua líquida.
Al igual que las erupciones de nuestro Sol, estas erupciones liberan energía luminosa a lo largo del espectro electromagnético, así como ráfagas de partículas conocidas como partículas energéticas estelares. Dependiendo de la energía y la frecuencia de estas erupciones, los planetas cercanos en la zona habitable podrían volverse inhabitables, ya que las erupciones despojan a las atmósferas planetarias de componentes esenciales como el ozono y el agua.
PEQUEÑA ESTRELLA, GRANDES LLAMARADAS
Un equipo de astrónomos, dirigido por Kiana Burton, de la Universidad de Colorado, y Meredith MacGregor, de la Universidad Johns Hopkins, utilizó datos de archivo y nuevas observaciones de ALMA para estudiar la actividad de erupciones en longitudes de onda milimétricas de Próxima Centauri. El pequeño tamaño de Próxima Centauri y su intenso campo magnético indican que toda su estructura interna probablemente sea convectiva, a diferencia del Sol, que posee capas convectivas y no convectivas. Como resultado, la estrella es mucho más activa. Sus campos magnéticos se retuercen, desarrollan tensión y finalmente se rompen, expulsando corrientes de energía y partículas hacia el exterior en lo que los astrónomos observan como erupciones.
En un comunicado, MacGregor resumió la pregunta central del estudio: “La actividad de nuestro Sol no destruye la atmósfera terrestre, sino que causa hermosas auroras, ya que contamos con una atmósfera densa y un fuerte campo magnético que protege nuestro planeta. Sin embargo, las erupciones de Próxima Centauri son mucho más potentes, y sabemos que alberga planetas rocosos en su zona habitable. ¿Qué efectos producen estas erupciones en sus atmósferas? ¿Existe un flujo de radiación y partículas tan grande que la atmósfera se modifica químicamente o quizás se erosiona por completo?”.
Esta investigación representa el primer estudio multilongitud de onda que utiliza observaciones milimétricas para descubrir una nueva perspectiva sobre la física de las erupciones. Combinando 50 horas de observaciones de ALMA, utilizando tanto el conjunto completo de 12 metros como el Atacama Compact Array de 7 metros, se registraron un total de 463 erupciones con energías que oscilaron entre 10 elevado a 24 y 10 elevado a 27 erg. Las erupciones fueron breves, con una duración de entre 3 y 16 segundos.
“Cuando observamos las erupciones con ALMA, lo que vemos es radiación electromagnética: luz en diversas longitudes de onda. Pero, profundizando, estas erupciones en longitudes de onda de radio también nos permiten rastrear las propiedades de esas partículas y comprender qué libera la estrella“, afirma MacGregor. Para ello, los astrónomos caracterizan la denominada distribución de frecuencia de las erupciones de la estrella para determinar el número de erupciones en función de su energía. Normalmente, la pendiente de esta distribución tiende a seguir una función de ley de potencia: las erupciones más pequeñas (menos energéticas) ocurren con mayor frecuencia, mientras que las más grandes y energéticas ocurren con menor frecuencia.
Próxima Centauri experimenta tantas erupciones que el equipo detectó numerosas dentro de cada rango de energía. Además, el equipo pudo cuantificar la asimetría de las erupciones de mayor energía de la estrella, describiendo cómo su fase de decaimiento fue mucho más larga que la fase inicial de explosión.
Las observaciones en longitudes de onda de radio y milimétricas ayudan a limitar las energías asociadas con estas erupciones y sus partículas asociadas.