Las estrellas más viejas pueden ser mejores lugares para buscar vida

Las estrellas más viejas pueden ser mejores lugares para buscar vida

Las estrellas más viejas pueden ser mejores lugares para buscar vida

51 Imagen compuesta que ilustra el sistema Pegasi y su campo magnético medido. La «débil rotura magnética» detectada en la clavija 51 representa un cambio relativamente repentino que hace que el entorno magnético sea más estable. Crédito: AIP/J. Folmeister

Érase una vez en el tiempo cósmico, los científicos observaron que las estrellas aplicaban un freno magnético permanente, provocando una desaceleración infinita en su rotación. Con nuevas observaciones y métodos sofisticados, han investigado los secretos magnéticos de la estrella y han descubierto que no es exactamente lo que esperaban. Los puntos críticos cósmicos para buscar vecinos extraterrestres pueden estar alrededor de estrellas que atraviesan su crisis de mediana edad y más allá.

Este estudio innovador arroja luz sobre los fenómenos magnéticos y los entornos habitables. Las cartas del diario astrofísico.

En 1995, los astrónomos suizos Michel Mayer y Didier Queloz anunciaron el primer descubrimiento de un planeta orbitando una estrella distante parecida al Sol fuera de nuestro sistema solar llamada 51 Pegasi. Desde entonces, se han descubierto más de 5.500 exoplanetas orbitando otras estrellas de nuestra galaxia, y en 2019 dos científicos compartieron el Premio Nobel de Física por su trabajo pionero. Esta semana, un equipo internacional de astrónomos publicó nuevas observaciones de 51 pegasos, lo que sugiere que el entorno magnético actual alrededor de la estrella es particularmente favorable para el desarrollo de vida compleja.

Las estrellas como el Sol nacen girando rápidamente, creando un poderoso campo magnético que estalla violentamente, bombardeando sus sistemas planetarios con partículas cargadas y radiación dañina. Durante miles de millones de años, la rotación de la estrella se desacelera gradualmente a medida que su campo magnético es atraído por el viento que fluye desde su superficie, un proceso conocido como ruptura magnética. La lenta rotación produce un campo magnético débil y ambas propiedades continúan decayendo, alimentándose mutuamente.

Hasta hace poco, los astrónomos asumían que la rotura magnética continuaría indefinidamente, pero nuevas observaciones están empezando a cuestionar esta suposición.

«Estamos reescribiendo los libros de texto sobre cómo cambian la rotación y el magnetismo en estrellas viejas como el Sol en la mitad de su vida», dice el líder del equipo Travis Metcalf, científico investigador senior de White Dwarf Research Corporation en Golden, Colorado, EE.UU. «Nuestros resultados «Tienen implicaciones importantes para las estrellas con sistemas planetarios y el desarrollo de civilizaciones avanzadas. Tienen sus expectativas».

«Esto se debe a que incluso una rotura magnética débil previene los vientos estelares y reduce los eventos explosivos catastróficos», dijo el coautor del estudio Klaus Strassmeier, director del Instituto Leibniz de Astrofísica en Potsdam, Alemania.

Un equipo de astrónomos de Estados Unidos y Europa combinó 51 observaciones de Pegasi realizadas por el satélite de estudio de exoplanetas en tránsito (TESS) de la NASA y realizó mediciones sofisticadas de su campo magnético utilizando el polarimétrico Potsdam Echel y SPECT del Gran Telescopio Binocular (LBT) en Arizona. instrumento (PEPSI).

Las estrellas más viejas pueden ser mejores lugares para buscar vida

51 mapas ZDI de los componentes del campo radial, meridional y azimutal de Peg. Los contornos se muestran con un paso de 0,5 G. La línea de puntos corresponde a la latitud visible más baja. Las barras verticales en la parte inferior de cada panel muestran la longitud central de cada observación LBT. Crédito: Las cartas del diario astrofísico (2024) DOI: 10.3847/2041-8213/ad0a95

Aunque un exoplaneta que orbita alrededor de 51 Pegasi no pasa frente a su estrella madre vista desde la Tierra, la estrella muestra variaciones sutiles de brillo en las observaciones TESS que pueden usarse para medir el radio, la masa y la edad de la estrella, una técnica conocida en astronomía.

Mientras tanto, el campo magnético de la estrella imprime una pequeña cantidad de polarización en la luz de la estrella, lo que permite a PEPSI en LBT crear un mapa magnético de la superficie de la estrella a medida que gira, una técnica conocida como imagen Zeeman-Doppler. En conjunto, estas mediciones permitieron al equipo evaluar el entorno magnético actual alrededor de la estrella.

Observaciones anteriores realizadas por el telescopio espacial Kepler de la NASA ya han sugerido que la ruptura magnética puede debilitarse significativamente más allá de la edad del Sol, rompiendo la estrecha relación entre la rotación y el magnetismo en las estrellas más viejas. Sin embargo, la evidencia de este cambio es indirecta y se basa en mediciones de la tasa de rotación de estrellas con una amplia gama de edades. La rotación dejó de ralentizarse cerca de la edad del Sol (4.500 millones de años) y está claro que la rotura magnética debilitada en estrellas más viejas puede reproducir este comportamiento.

Sin embargo, sólo las mediciones directas del campo magnético de la estrella pueden establecer las causas subyacentes, y los objetivos observados por Kepler son demasiado débiles para las observaciones LBT. La misión TESS comenzó a recopilar mediciones en 2018, similar a las observaciones de Kepler, pero para las estrellas más cercanas y brillantes del cielo, incluidas 51 Pegasi.

En los últimos años, el equipo comenzó a utilizar PEPSI en LBT para medir los campos magnéticos de varios objetivos TESS, construyendo gradualmente una nueva comprensión de cómo cambia el magnetismo a medida que las estrellas similares al Sol envejecen. Las observaciones revelaron que la ruptura magnética cambia repentinamente en estrellas ligeramente más jóvenes que el Sol, se vuelve 10 veces más débil en ese momento y disminuye aún más a medida que las estrellas envejecen.

El equipo atribuyó estos cambios a un cambio inesperado en la fuerza y ​​complejidad del campo magnético y al impacto de ese cambio en el viento de la estrella. Las propiedades recientemente medidas de 51 pegasos, como nuestro propio Sol, muestran que ya ha pasado por esta transición hacia una ruptura magnética debilitada.

«Es muy gratificante que LBT y PEPSI hayan podido revelar una nueva perspectiva sobre este sistema planetario que ha desempeñado un papel tan importante en la astronomía de exoplanetas», afirma Strassmeier, investigador principal del espectrógrafo PEPSI. «Este descubrimiento es un paso importante en la búsqueda de vida en nuestra galaxia».

En nuestro sistema solar, la transición de la vida de los océanos a la tierra se produjo hace varios cientos de millones de años, coincidiendo con el momento en que el frenado magnético del Sol comenzó a debilitarse. Las estrellas jóvenes bombardean sus planetas con radiación y partículas cargadas que son hostiles al desarrollo de vida compleja, mientras que las estrellas más viejas proporcionan una atmósfera más estable. Según Metcalfe, los hallazgos del equipo sugieren que los mejores lugares para buscar vida fuera de nuestro sistema solar pueden ser alrededor de estrellas de mediana edad y más viejas.

Más información:
Travis S. Metcalfe et al., Ruptura magnética debilitada en la estrella anfitriona del exoplaneta 51 Peg, Las cartas del diario astrofísico (2024) DOI: 10.3847/2041-8213/ad0a95

Proporcionado por el Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam.

referencia: Las estrellas viejas pueden ser buenos lugares para buscar vida (10 de enero de 2024) Recuperado el 11 de enero de 2024 de https://phys.org/news/2024-01-stars-life.html

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