Próxima Centauri es la estrella más cercana al Sistema Solar. Se encuentra a poco más de 4 años luz de distancia y es conocida por ser una enana roja muy activa. Aunque sus llamaradas han sido largamente estudiadas por la comunidad científica en longitudes de onda de luz visible, un nuevo estudio realizado con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) reveló la extrema actividad de esta estrella en longitudes de onda milimétricas, y permitió analizar las partículas emitidas por estas llamaradas y su impacto en la habitabilidad de los planetas que se encuentran en su zona habitable.
Esta enana roja alberga un planeta potencialmente habitable, así como por sus abundantes llamaradas en longitudes de onda ópticas. Estas llamaradas, similares a las que emite nuestro Sol, liberan energía en todo el espectro electromagnético, junto con partículas conocidas como partículas estelares energéticas. Dependiendo de la cantidad de energía liberada por estas llamaradas y de su frecuencia, los planetas cercanos situados en la zona habitable podrían volverse inhabitables si las llamaradas llegan a despojar sus atmósferas de los elementos esenciales para la vida, como el ozono y el agua.
Un equipo científico, liderado por Kiana Burton (Universidad de Colorado) y Meredith MacGregor (Universidad Johns Hopkins), utilizó datos de archivo de ALMA para estudiar las llamaradas de Próxima Centauri en longitudes de onda milimétricas. El pequeño tamaño de Próxima Centauri y su fuerte campo magnético permiten deducir que su estructura interna es probablemente convectiva (a diferencia del Sol, que tiene tanto zonas convectivas como no convectivas), lo que hace que esta estrella vecina sea mucho más activa. Sus campos magnéticos se retuercen, generan tensión y terminan quebrándose y arrojando chorros de energía y partículas, que los astrónomos ven como llamaradas.
Meredith MacGregor resume de la siguiente forma el objetivo principal del estudio: «La actividad de nuestro Sol no es suficiente para desplazar la atmósfera de la Tierra, sino que genera espectaculares auroras, gracias a nuestra atmósfera densa y su fuerte campo magnético protector. Las llamaradas de Próxima Centauri, en cambio, son mucho más intensas, y sabemos que hay planetas rocosos en la zona habitable. La pregunta es: ¿qué le hacen estas llamaradas a la atmósfera? ¿Es el flujo de radiación y partículas lo suficientemente intenso como para alterar químicamente la atmósfera o incluso erosionarla por completo?».
Esta investigación constituye el primer estudio en longitudes de onda múltiples que usa observaciones milimétricas para analizar nuevos aspectos físicos de las llamaradas. En total, se combinaron 50 horas de observaciones de ALMA realizadas con el conjunto principal y con el conjunto Morita, también conocido como el Atacama Compact Array (ACA), para analizar 463 episodios de llamaradas.
«Cuando observamos las llamaradas con ALMA, detectamos radiación electromagnética en diversas longitudes de onda. Y si las analizamos en detalle en longitudes de onda de radio, podemos estudiar las propiedades de las partículas emitidas por la estrellas y entender mejor su composición», explica Meredith MacGregor. Esto se consigue mediante la caracterización de la distribución de frecuencia, lo que permite mapear la cantidad de llamaradas en función de su energía. Por lo general, la gradiente de esta distribución corresponde a una función de la ley de potencias: las llamaradas menos energéticas son más frecuentes, mientras que las más intensas ocurren con menor regularidad.
Próxima Centauri experimenta tantas llamaradas que el equipo pudo detectar numerosos episodios en cada rango energético. Asimismo, se cuantificó la asimetría de las llamaradas más energéticas y se describió cómo su fase de declive es significativamente más prolongada que su fase de erupción.
Las observaciones en longitudes de onda milimétricas y de radio contribuyen a delimitar las energías asociadas a estas llamaradas y las partículas que emiten. De ahí la importancia de ALMA en este estudio, según destaca Meredith MacGregor: «Las llamaradas detectadas en longitudes milimétricas son significativamente más frecuentes, siguiendo una ley de potencia distinta a la observada en el rango óptico. Por lo tanto, si solo observamos en longitudes ópticas, pasamos por alto información crucial. ALMA es el único interferómetro milimétrico con la sensibilidad necesaria para efectuar estas mediciones».
Información adicional
Los resultados de esta investigación están detallados en el siguiente artículo científico: MacGregor et al. «The Proxima Centauri Campaign. First constraints on millimeter flare rates from ALMA».
El comunicado de prensa original fue publicado por el Observatorio Astronómico Nacional de EEUU (NRAO), socio de ALMA en representación de Norteamérica.
El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundación Nacional de Ciencia de EE.UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS) en cooperación con la República de Chile. ALMA es financiado por ESO en representación de sus estados miembro, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de Taiwán (NSTC), y por NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Ciencias Astronómicas y Espaciales de Corea del Sur (KASI)
La construcción y las operaciones de ALMA son conducidas por ESO en nombre de sus estados miembro; por el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), gestionado por Associated Universities (AUI), en representación de Norteamérica; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia del Este. El Joint ALMA Observatory (JAO) tiene a su cargo la dirección general y la gestión de la construcción, así como la puesta en marcha y las operaciones de ALMA.
Imágenes
Representación artística de una llamarada solar de Próxima Centauri. Créditos: NSF/AUI/NSF NRAO/S. Dagnello.
Fuente y Fotografía ®ALMA Observatory
