Fenómeno frecuente en el Sol, es la primera vez que se observa en otra estrella
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| Gris del Grupo de Orión |
El Sol emite continuamente al espacio gigantescas llamaradas de plasma caliente. Cada una de esas fulguraciones solares equivale a la detonación de unas cien mil bombas nucleares por segundo. Los cambios más drásticos en la corona solar se producen durante las llamadas eyecciones de masa de la corona o CME (del inglés Coronal Mass Ejections), que consisten en la expulsión de enormes burbujas de plasma caliente procedente de la atmósfera exterior del Sol. Las CME pueden inyectar de una sola vez al espacio hasta 1016 gramos de materia, que luego crecen hasta alcanzar un tamaño superior al diámetro del Sol en cuestión de tan sólo unas pocas horas. Si bien nuestro Sol se comporta así de forma habitual, se sabe que su actividad se rige por un ciclo que conoce períodos de máxima y mínima actividad. El último máximo solar se produjo en 1989 y, además de batir varios récords de actividad solar, provocó la pérdida de satélites, dificultades en las comunicaciones e incluso un gran apagón de toda una red eléctrica en la Tierra. Hasta ahora no se había observado este fenómeno en otras estrellas. El investigador del IAC Garik Israelian ha descubierto recientemente uno de estos bucles masivos en la estrella Rigel, de la constelación de Orión.
Garik Israelian (iac)
Sabemos que las fulguraciones solares siguen un ciclo de 11 años de máximos y mínimos de actividad, pues las manchas solares asociadas a ellos se observan regularmente desde 1610, año en que Galileo y otros astrónomos apuntaron por primera vez un telescopio hacia el Sol. Las manchas solares tienen fuertes campos magnéticos, de hasta varios miles de gauss. Aún no se conocen bien las leyes físicas que rigen estos fenómenos, pero se sabe que campos magnéticos muy fuertes y turbulentos se enroscan en forma de bucles al proyectarse desde la superficie del Sol hacia el espacio, llevando con ellos ingentes cantidades de plasma caliente que fluye a lo largo de las líneas del campo. Los extremos de esos bucles se insertan en dos puntos de la superficie de la estrella pero, en ocasiones, el plasma caliente logra romper ese campo invisible de fuerza y da lugar a una fulguración solar. Si bien los bucles pueden perdurar a lo largo de varias revoluciones de la estrella (27 días en el caso del Sol), las fulguraciones pueden producirse en intervalos de horas.
Los astrónomos conocen estos fenómenos con cierto grado de precisión, pero siguen sin comprender varias cuestiones fundamentales sobre por qué y cómo se producen estas emisiones de plasma. Hasta hace un año existía entre los astrónomos la certeza de que esos grandes bucles magnéticos no podían producirse en estrellas calientes, pues la teoría clásica de la estructura estelar no predice la existencia de una zona de convección en el interior de este tipo de estrellas, con lo que no podían presentar ni manchas ni campos magnéticos. Sin embargo, la literatura especializada recogía varias indicaciones (A. Underhill, J. Cassinelli, D. Mullan) que vinculaban la presencia de emisiones de rayos X y la existencia de Componentes de Absorción Discreta en algunas estrellas calientes con la actividad magnética. Estas ideas no contaban con un apoyo observacional fundado, con lo que su aceptación entre los científicos era limitada. No había evidencias claras de la existencia de manchas superficiales o bucles magnéticos en estrellas calientes. Las medidas directas del campo magnético realizadas en algunas estrellas calientes luminosas han fijado el límite superior en unos 100 gauss que, dada la baja densidad de las supergigantes calientes, es una intensidad suficiente para que la distribución de la materia se rija por las fuerzas magnéticas. Pero seguía faltando el respaldo de la prueba observacional.
El reciente descubrimiento realizado por G. Israelian et al. (MNRAS, 290, 521, 1997) de un bucle masivo en Rigel (beta Orionis) puso de manifiesto el desconocimiento de los mecanismos responsables de estos fenómenos. El descubrimiento fue posible gracias a los cientos de espectros obtenidos en el SAO (Observatorio Astronómico Especial de Rusia). Esta estrella ha sido también estudiada por un grupo de astrónomos de Heidelberg (Alemania), quienes hallaron que el suceso recogido por nosotros en el SAO en octubre de 1993 y que fue interpretado como el paso de un gran bucle a lo largo de la línea de visión, se ha repetido después del ciclo de rotación (unos tres meses y medio). La existencia de este bucle gigante se propuso para explicar la peculiar variabilidad del perfil Ha, en el que la absorción fotosférica normal se desplazó repentinamente hacia el azul y se intensificó considerablemente, para luego descender hasta desaparecer. Al mismo tiempo se produjo una absorción similar en el rojo y aumentó su fuerza antes de descender también y recuperar el perfil normal. Todo el proceso duró aproximadamente un mes. La variabilidad en Ha se ha registrado en 10 espectros del SAO y en 2 de Heidelberg. Los 12 espectros nos dieron una idea clara de lo que había sucedido en octubre de 1993. El hecho de que no se observase ninguna emisión en el perfil de Ha se interpreta como una prueba evidente de que la distribución de la materia circumestelar que dio lugar al peculiar perfil en Ha no tenía una simetría esférica. Se trataba, por tanto, de un bucle gigante que cruzó la línea de visión y luego desapareció. Luego volvió a aparecer después de un ciclo de rotación, pero ya no con tanta fuerza como la primera vez. El bucle abarcaba unos 150 radios solares y la materia fluía en su interior a una velocidad de 200 km/s.
Los científicos no pueden explicar de forma global y precisa la actividad y el ciclo solares, algo que aún no se conoce en su totalidad. Lo que sí se sabe es que los bucles, las fulguraciones y las expulsiones de masa de la corona se producen en el Sol y, quizá, en otras estrellas de tipo solar. En Rigel hemos observado un fenómeno muy peculiar. Desde el punto de vista teórico, el origen de los bucles magnéticos en estrellas calientes no está muy claro; sin embargo, y a pesar de las dificultades teóricas, parece que el modelo del bucle en rotación puede explicar, al menos de manera cualitativa, las observaciones en Ha de Rigel. Está claro también que estos fenómenos peculiares sólo pueden detectarse mediante programas de seguimiento, es decir, hay que observar varios objetos interesantes a lo largo de varios años y esperar que la naturaleza satisfaga nuestras expectativas.
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