<span class="image__caption">Fuente: The Astrophysical Journal + Midjourney</span>
Creado:
29.03.2025 | 07:36
Actualizado:
29.03.2025 | 07:36
A solo cuatro años luz de nosotros, Próxima Centauri es como ese vecino inquieto del que no puedes apartar la vista. Aunque desde la Tierra parece una estrella más entre tantas, esta pequeña enana roja es en realidad un hervidero de actividad violenta. Durante años, astrónomos de todo el mundo han observado sus estallidos de energía, pero un reciente estudio ha llevado esa vigilancia a otro nivel: 463 llamaradas detectadas en longitudes de onda milimétricas en apenas 50 horas de observación. Y esto tiene implicaciones directas sobre la posibilidad de vida en su famoso exoplaneta, Próxima b.
Este nuevo trabajo, publicado en The Astrophysical Journal y liderado por Kiana Burton y Meredith MacGregor, marca un antes y un después en el estudio de las estrellas activas. Por primera vez se ha caracterizado la frecuencia de llamaradas en longitudes de onda milimétricas para una enana M. Y lo que se ha descubierto es inquietante: los estallidos no solo son frecuentes, sino también mucho más potentes y rápidos de lo que se pensaba. La frecuencia de las llamaradas milimétricas parece ser mucho mayor, es una ley de potencia distinta a la que vemos en longitudes ópticas, explican los autores
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Eugenio M. Fernández Aguilar
Una estrella pequeña, pero extremadamente activa
Próxima Centauri no es una estrella cualquiera. A diferencia del Sol, que tiene capas internas diferenciadas, esta estrella es totalmente convectiva. Eso significa que su interior se comporta como un fluido agitado sin capas estables, lo que facilita la formación de intensos campos magnéticos. Cuando esas estructuras magnéticas se retuercen y colapsan, liberan enormes cantidades de energía en forma de llamaradas.
El equipo utilizó datos del radiotelescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), un complejo de antenas en el desierto de Atacama, para recopilar información entre 2017 y 2021. Con 50 horas de observación acumuladas, los investigadores detectaron 463 eventos de llamaradas con energías que van desde 1017 hasta 1020 julios Es un registro sin precedentes para este tipo de longitudes de onda.
Los estallidos, aunque intensos, son fugaces. “Todos los eventos en nuestra muestra tienen duraciones relativamente cortas, con valores t1/2 que van de 3 a 16 segundos” señala el estudio original. Esa rapidez dificulta la detección con telescopios tradicionales, lo que explicaría por qué muchas de estas llamaradas habían pasado desapercibidas hasta ahora.
¿Qué es eso de t1/2?
t1/2 (se lee como "t uno sobre dos" o "tiempo medio a la mitad") es una notación común en física para indicar el "tiempo a media altura" o "duración a la mitad del pico" de un evento.
En este caso, t1/2 representa cuánto tiempo tarda una llamarada en alcanzar la mitad de su intensidad máxima y luego volver a ese nivel durante su decaimiento. Es una manera de describir cuánto dura la parte central y más intensa de una llamarada.
Por ejemplo, si una llamarada alcanza su punto máximo de energía y tarda 8 segundos en ir desde la mitad hasta el pico y volver a la mitad, entonces t1/2= 8 s. No es la duración total del evento, sino el ancho en segundos en el que ocurre la parte más significativa del estallido.
Curvas de luz de cuatro llamaradas intensas observadas en 2019, con ajustes en rojo que muestran su evolución temporal. Fuente: The Astrophysical Journal
¿Es habitable un planeta bombardeado por tanta radiación?
Uno de los grandes atractivos de Próxima Centauri es que alberga un planeta en su zona habitable: Próxima b. Este mundo rocoso, algo más grande que la Tierra, orbita a una distancia donde el agua líquida podría existir. Sin embargo, estar tan cerca de una estrella tan activa conlleva serios riesgos para su atmósfera.
Las llamaradas estelares liberan no solo luz, sino también partículas energéticas que pueden desgarrar la atmósfera de un planeta. Frecuentes llamaradas estelares pueden entregar cantidades dañinas de radiación UV que erosionan la capa de ozono disociando moléculas esenciales como H2O y O3, señalan los autores del paper. Esto pone en duda la viabilidad de una atmósfera estable, lo que a su vez afecta la posibilidad de vida.
A esto se suma un hallazgo clave: el índice de ley de potencia de las llamaradas milimétricas es significativamente más pronunciado que en otras longitudes de onda. En términos sencillos, esto significa que las llamaradas pequeñas, pero numerosas, podrían aportar más energía total al entorno que las grandes y ocasionales. Como explica el estudio: “El índice de ley de potencia medido en milimétrico es significativamente más empinado que el reportado en la mayoría de las enanas M en otras longitudes de onda”.
Próxima Centauri. Fuente: Wikipedia
Lo que revelan las curvas de luz y las frecuencias
Una parte esencial del trabajo fue analizar la distribución de frecuencias de las llamaradas, conocida como FFD (Flare Frequency Distribution). Esta curva permite estimar cuántas llamaradas se producen según su energía, algo vital para evaluar el impacto sobre un planeta cercano. Los autores detectaron un claro patrón: muchas llamaradas pequeñas, pocas grandes. Pero el detalle está en la pendiente de la curva.
Mientras que en otras longitudes de onda la pendiente es más suave, en el dominio milimétrico se observa una caída muy rápida. Esto sugiere que las llamaradas pequeñas son mucho más abundantes y podrían dominar el entorno radiativo de Próxima b, incluso si no son tan visibles desde la Tierra. El estudio destaca: “Nuestro valor medido de αFFD indica que la alta frecuencia de llamaradas de baja energía puede dominar la contribución de llamaradas al calentamiento coronal de Próxima Cen”.
Por otra parte, las observaciones revelan que muchas de estas llamaradas presentan una fase de decaimiento más larga que la de ascenso, lo que indica una física más compleja que la observada en llamaradas solares típicas. Este comportamiento sugiere que las partículas atrapadas en los bucles magnéticos de la estrella liberan energía durante más tiempo, manteniendo la emisión activa incluso después del pico inicial.
Curva de luz del evento del 24 de marzo, con ajustes exponenciales en dos fases resaltados en rojo. Fuente: The Astrophysical Journal
Polarización y mecanismo de emisión
Otra de las novedades del estudio fue el análisis de la polarización lineal de las llamaradas. La detección de señales polarizadas permite inferir el mecanismo físico detrás de la emisión, algo clave para entender de qué manera se generan estas llamaradas. Los autores reportan que todas las llamaradas por encima de 8σ muestran evidencia de polarización lineal, lo cual indica que no estamos viendo simplemente luz térmica, sino procesos como emisión sincrotrón o girosincrotrón.
¿Qué significa esto en términos sencillos? La polarización se refiere a cómo vibran las ondas de luz. En la luz común, como la de una bombilla, las ondas vibran en todas las direcciones. Pero cuando la luz está polarizada, esas vibraciones se alinean en una dirección concreta. Esa alineación es una pista: cuando la luz está polarizada, suele ser porque ha sido emitida por partículas cargadas que giran en campos magnéticos, como sucede en las llamaradas estelares. Por otro lado, "8σ" (se lee "8 sigma") es una forma de indicar qué tan clara y fiable es una señal en comparación con el "ruido" del fondo. Una detección por encima de 8σ significa que la señal es mucho más fuerte que cualquier variación aleatoria y, por tanto, es estadísticamente muy segura.
Pero el estudio reconoce sus límites: “No podemos distinguir concluyentemente entre emisión sincrotrón o girosincrotrón debido a la corta duración de estas llamaradas”. Se necesitan observaciones simultáneas en otras longitudes de onda, especialmente en radio y microondas, para resolver este enigma.
También se midieron los índices espectrales, que indican cómo varía la intensidad con la frecuencia. En condiciones térmicas, se esperaría un índice cercano a 2, pero muchas de las llamaradas analizadas muestran valores negativos o cercanos a cero. Esto apoya la hipótesis de que la emisión es ópticamente delgada y no térmica, es decir, producida por partículas cargadas aceleradas en campos magnéticos intensos.
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¿Qué significa todo esto para la búsqueda de vida?
Los resultados obtenidos no solo cambian lo que sabemos de Próxima Centauri, sino también cómo evaluamos la habitabilidad de planetas en torno a otras enanas rojas. Estas estrellas son abundantes en la galaxia y constituyen algunos de los objetivos principales en la búsqueda de exoplanetas habitables. Pero su intensa actividad estelar podría ser un obstáculo difícil de superar.
Como indica el equipo en sus conclusiones, la alta tasa de llamaradas milimétricas y su posible correlación con radiación extrema en el ultravioleta sugiere un entorno mucho más hostil del que se estimaba usando solo datos ópticos. La comunidad científica deberá revisar sus modelos de habitabilidad teniendo en cuenta este nuevo tipo de observaciones.
Y Próxima Centauri no está sola. Estudios similares en otras estrellas del tipo M podrían revelar que estas llamaradas milimétricas son más comunes de lo que se pensaba, y que muchos de los mundos que consideramos “prometedores” podrían estar en realidad expuestos a tormentas estelares casi constantes.
Referencias
Kiana Burton, Meredith A. MacGregor, Rachel A. Osten, Ward S. Howard, Alycia J. Weinberger, Evgenya Shkolnik, David J. Wilner, Jan Forbrich, Thomas Barclay. The Proxima Centauri Campaign—First Constraints on Millimeter Flare Rates from ALMA, The Astrophysical Journal, 2025.
Fuente:
Autor: efernandez
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