Una estrella cercana podría ayudar a explicar por qué nuestro Sol no tuvo manchas solares durante 70 años


El número de manchas solares en nuestro Sol normalmente sube y baja en un ciclo predecible de 11 años, pero un período inusual de 70 años en el que las manchas solares eran increíblemente raras ha desconcertado a los científicos durante trescientos años. Ahora, una estrella cercana similar al Sol parece haber detenido sus propios ciclos y entró en un período similar de manchas estelares raras, según un equipo de investigadores de Penn State. Continuar observando esta estrella podría ayudar a explicar qué le sucedió a nuestro propio Sol durante este «Mínimo de Maunder», así como a dar una idea de la actividad magnética estelar del Sol, que puede interferir con los satélites y las comunicaciones globales y posiblemente incluso afectar el clima en la Tierra.

La estrella, y un catálogo de 5 décadas de actividad de manchas estelares de otras 58 estrellas similares al Sol, se describen en un nuevo artículo que aparece en línea en el Astronomical Journal.

Las manchas estelares aparecen como una mancha oscura en la superficie de una estrella debido a temperaturas más bajas temporales en el área como resultado de la dínamo de la estrella, el proceso que crea su campo magnético. Los astrónomos han estado documentando los cambios en la frecuencia de las manchas estelares en nuestro Sol desde que Galileo y otros astrónomos los observaron por primera vez en el siglo XVII, por lo que hay un buen registro de su ciclo de 11 años. La excepción es el Mínimo de Maunder, que duró desde mediados de 1600 hasta principios de 1700 y ha dejado perplejos a los astrónomos desde entonces.

«Realmente no sabemos qué causó el Mínimo de Maunder, y hemos estado buscando otras estrellas similares al Sol para ver si pueden ofrecer alguna información», dijo Anna Baum, estudiante de Penn State en el momento de la investigación y primer autor del artículo. «Hemos identificado una estrella que creemos que ha entrado en un estado similar al Mínimo de Maunder. Será muy emocionante seguir observando esta estrella durante este mínimo y, con suerte, cuando salga, lo que podría ser muy informativo sobre el La actividad del Sol hace trescientos años».

El equipo de investigación extrajo datos de múltiples fuentes para unir 50 a 60 años de datos de manchas estelares para 59 estrellas. Esto incluyó datos del Proyecto HK del Observatorio Mount Wilson, que fue diseñado para estudiar la actividad de la superficie estelar y se desarrolló entre 1966 y 1996, y de búsquedas de planetas en el Observatorio Keck que incluyen este tipo de datos como parte de su búsqueda continua de exoplanetas de 1996 a 2020. Los investigadores compilaron una base de datos de estrellas que aparecían en ambas fuentes y que tenían otra información fácilmente disponible que podría ayudar a explicar la actividad de las manchas estelares. El equipo también hizo un esfuerzo considerable para estandarizar las mediciones de los diferentes telescopios para poder compararlas directamente y, de lo contrario, limpiar los datos.

El equipo identificó o confirmó que 29 de estas estrellas tienen ciclos de manchas estelares al observar al menos dos períodos completos de ciclos, que a menudo duran más de una década. Algunas estrellas no parecen tener ningún ciclo, lo que podría deberse a que están girando demasiado lentamente para tener una dínamo y están «muertas» magnéticamente o porque están cerca del final de sus vidas. Varias de las estrellas requieren más estudio para confirmar si tienen un ciclo.

«Esta serie temporal continua de más de 50 años nos permite ver cosas que nunca hubiéramos notado en las instantáneas de 10 años que estábamos haciendo antes», dijo Jason Wright, profesor de astronomía y astrofísica en Penn State y autor del papel «De manera emocionante, Anna ha encontrado una estrella prometedora que anduvo en bicicleta durante décadas, pero parece haberse detenido».

Según los investigadores, se estimó que la estrella, llamada HD 166620, tiene un ciclo de unos 17 años, pero ahora ha entrado en un período de baja actividad y no ha mostrado signos de manchas estelares desde 2003.

«Cuando vimos estos datos por primera vez, pensamos que debía haber sido un error, que reunimos datos de dos estrellas diferentes o que había un error tipográfico en el catálogo o que la estrella se identificó erróneamente», dijo Jacob Luhn, estudiante de posgrado en Penn. Indique cuándo comenzó el proyecto quién está ahora en la Universidad de California, Irvine. «Pero verificamos todo dos y tres veces. Los tiempos de observación fueron consistentes con las coordenadas que esperábamos que tuviera la estrella. Y no hay tantas estrellas brillantes en el cielo que el Monte Wilson observó. No importa cuántas veces verificamos, siempre llegamos a la conclusión de que esta estrella simplemente ha dejado de andar en bicicleta».

Los investigadores esperan continuar estudiando esta estrella a lo largo de su período mínimo y, potencialmente, a medida que sale de su mínimo y comienza a hacer ciclos nuevamente. Esta observación continua podría proporcionar información importante sobre cómo el Sol y estrellas similares generan sus dínamos magnéticos.

«Hay un gran debate sobre qué era el Mínimo de Maunder», dijo Baum, quien ahora es estudiante de doctorado en la Universidad de Lehigh y estudia astronomía estelar y asterosismología. «¿El campo magnético del Sol básicamente se apagó? ¿Perdió su dínamo? ¿O seguía ciclando pero a un nivel muy bajo que no produjo muchas manchas solares? No podemos retroceder en el tiempo para tomar medidas de lo que era». pero si podemos caracterizar la estructura magnética y la fuerza del campo magnético de esta estrella, podríamos comenzar a obtener algunas respuestas».

Una mejor comprensión de la actividad superficial y el campo magnético del Sol podría tener varias implicaciones importantes. Por ejemplo, una fuerte actividad estelar puede inhabilitar los satélites y las comunicaciones globales, y una tormenta solar particularmente fuerte inutilizó una red eléctrica en Quebec en 1989. También se ha sugerido que los ciclos de manchas solares pueden tener una conexión con el clima en la Tierra. Además, los investigadores dijeron que la información de esta estrella podría afectar nuestra búsqueda de planetas más allá de nuestro sistema solar.

«Las manchas estelares y otras formas de actividad magnética superficial de las estrellas interfieren con nuestra capacidad para detectar los planetas que las rodean», dijo Howard Isaacson, científico investigador de la Universidad de California, Berkeley, y autor del artículo. «Mejorar nuestra comprensión de la actividad magnética de una estrella podría ayudarnos a mejorar nuestros esfuerzos de detección».

La base de datos seleccionada de las 59 estrellas y su actividad de manchas estelares de esta investigación se ha puesto a disposición de los investigadores para que investiguen más a fondo.

«Esta investigación es un gran ejemplo de astronomía intergeneracional y de cómo continuamos mejorando nuestra comprensión del universo a partir de las muchas observaciones y la investigación dedicada de los astrónomos que nos precedieron», dijo Wright. «Observé los datos de las manchas estelares del Monte Wilson y el Observatorio Keck para mi tesis cuando era estudiante de posgrado, Howard miró los datos de las manchas estelares del California Planet Survey para su tesis de maestría, y ahora Anna ha unido todos los datos para obtener un estudio más completo. mirar a través de los años. Todos estamos emocionados de continuar estudiando esta y otras estrellas prometedoras».

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