Los astrónomos miran en el interior de las estrellas y encuentran imanes gigantes
23/10/2015 de Caltech / Science
Ilustración de artista (no a escala) de una estrella gigante roja con intensos campos magnéticos internos. Las ondas que se propagan a través de la estrella quedan atrapadas dentro del núcleo estelar cuando hay presente un intenso campo magnético, produciendo un «efecto invernadero magnético» que reduce la amplitud de las pulsaciones estelares. Crédito: Rafael A. García (SAp CEA), Kyle Augustson (HAO), Jim Fuller (Caltech) & Gabriel Pérez (SMM, IAC), fotografía de AIA/SDO.
Empleando una técnica llamada astrosismología, los científicos han sido capaces de calcular la intensidad del campo magnético en los núcleos alimentados por fusión nuclear de docenas de gigantes rojas, estrellas que son versiones evolucionadas de nuestro Sol. «Del mismo modo que los ultrasonidos médicos emplean ondas sonoras para tomar imágenes del interior del cuerpo humano, así la astrosismología emplead ondas sonoras generadas por la turbulencia de las superficies de las estrellas para estudiar sus propiedades internas», comenta Jim Fuller de Caltech, que ha codirigido este estudio.
El descubrimiento, publicado en la edición de hoy de la revista Science, ayudará a los astrónomos a comprender mejor la vida y muerte de las estrellas. Los campo magnéticos probablemente determinan el ritmo de rotación interior de las estrellas y estos ritmos tienen efectos muy importantes sobre el modo en que evolucionan las estrellas.
Las gigantes rojas tienen una composición física diferente de las estrellas de la llamada secuencia principal, como nuestro Sol, una que les hace ideales para la astrosismología. Los núcleos de las estrellas gigantes rojas son mucho más densos que los de estrellas más jóvenes. Como consecuencia, las ondas sonoras no se reflejan en los núcleos, como ocurre en estrellas como nuestro Sol. En lugar de ello, las ondas de sonido se transforman en otro tipo de ondas llamadas ondas de gravedad. «Resulta que las ondas de gravedad que vemos en las gigantes rojas sí que se propagan hasta el centro de estas estrellas», comenta Matteo Cantiello de UC Santa Bárbara.
Esta conversión de ondas de sonido a ondas de gravedad tiene consecuencias importantes para los pequeños cambios en la forma, u oscilaciones, que sufren las gigantes rojas. «Dependiendo del tamaño y la estructura interna las estrellas oscilan con patrones diferentes», comenta Fuller. En un patrón de oscilación, conocido como el modo dipolo, un hemisferio de la estrella aumenta de brillo mientras el otro disminuye. Los astrónomos observan estas oscilaciones en una estrella midiendo cómo cambia su luz con el paso del tiempo.
Cuando en el núcleo de una estrella están presentes campos magnéticos intensos, los campos pueden perturbar la propagación de las ondas de gravedad haciendo que algunas de las ondas pierdan energía y se queden atrapadas dentro del núcleo. El hecho de atrapar las ondas de gravedad en el interior de una gigante roja hace que parte de la energía de oscilación de la estrella se pierda y el resultado es un modo dipolo menor de lo esperado.
