Los rayos X de una estrella recién nacida nos da pistas sobre los primeros días de nuestro sol.
Los astrónomos han informado sobre la primera detección de rayos X de las primeras fases de evolución de una estrella como nuestro Sol. Este descubrimiento, realizado utilizando el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, puede ayudar a responder algunas preguntas sobre el Sol y el Sistema Solar tal como están hoy.
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| Ilustración de una Proto estrella. Un destello de rayos X de una estrella muy joven, o "protostar", detectada por Chandra puede restablecer la línea de tiempo para cuando los científicos piensan que las estrellas similares al Sol comienzan a emitir radiación de alta energía al espacio. Esta ilustración muestra HOPS 383 rodeado por un capullo de material en forma de rosquilla (marrón oscuro) que está cayendo hacia la estrella central. Gran parte de la luz de la estrella infantil no puede perforar este material, pero los rayos X de la bengala (azul) sí pueden. La luz infrarroja se dispersa desde el interior del capullo (blanco y amarillo). (Crédito: NASA / CXC / M. Weiss) |
Los rayos X provienen de una llamarada emitida por un objeto llamado HOPS 383, ubicado a unos 1.400 años luz de la Tierra en la región de formación estelar del Complejo de nubes moleculares de Orión. Los astrónomos se refieren a HOPS 383 como una joven "proto estrella" porque se encuentra en la fase más temprana de evolución estelar que ocurre justo después de que una gran nube de gas y polvo halla comenzado a colapsar. Una vez que haya madurado, HOPS 383 tendrá una masa aproximadamente la mitad que la del Sol.
Este resultado es significativo porque restablece la línea de tiempo para cuando los astrónomos piensan que las estrellas similares al Sol comienzan a emitir rayos X al espacio. Si bien los científicos saben que las estrellas jóvenes son mucho más activas en rayos X que las más viejas, han debatido justo cuando comienza la emisión de rayos X.
"No tenemos una máquina del tiempo que nos permita observar directamente nuestro Sol cuando comenzaba su vida, pero lo mejor es mirar análogos de él como HOPS 383", dijo el autor principal Nicolas Grosso, del Laboratorio de Astrofísica de Marsella. en la Universidad Aix-Marseille en Francia. "A partir de estos, podemos reconstruir partes importantes del pasado de nuestro propio Sistema Solar".
Las observaciones de Chandra en diciembre de 2017 revelaron el destello de rayos X en HOPS 383, que duró aproximadamente 3 horas y 20 minutos. No se detectaron rayos X desde la proto estrella fuera de este período de quema, lo que implica que durante estos tiempos HOPS 383 fue al menos diez veces más débil, en promedio, que la llamarada en su máximo. También es 2.000 veces más potente que la llamarada de rayos X más brillante observada desde el Sol, una estrella de mediana edad de masa relativamente baja.
Durante las primeras etapas de evolución de las proto estrellas, representados por objetos como HOPS 383, es probable que aproximadamente la mitad de la masa de la proto estrella aún resida en un capullo de polvo y gas que cae sobre un disco que rodea la estrella central. La luz de la estrella infantil en HOPS 383 debe atravesar este capullo. Afortunadamente, los rayos X son lo suficientemente potentes como para hacer exactamente eso.
A medida que el material del capullo cae hacia el interior del disco, también hay un éxodo de gas y polvo. Este "flujo de salida" elimina el momento angular del sistema, permitiendo que el material caiga del disco sobre la joven proto estrella en crecimiento. Los astrónomos han visto un flujo de salida de HOPS 383 y piensan que una llamarada de rayos X poderosa como la observada por Chandra podría eliminar los electrones de los átomos en la base. Esto puede ser importante para impulsar el flujo de salida por fuerzas magnéticas.
"Si esta conexión entre los destellos de rayos X y los flujos de salida es correcta, destellos similares pueden haber jugado un papel importante en la formación de nuestra estrella anfitriona, el Sol", dijo el coautor Kenji Hamaguchi, del Centro de Investigación y Exploración en Ciencias del Espacio. & Technology y el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, MD.
Además, cuando la estrella estalló en rayos X, probablemente también habría impulsado flujos energéticos de partículas que colisionaron con granos de polvo ubicados en el borde interno del disco de material que gira alrededor de la estrella. Suponiendo que algo similar sucedió en nuestro Sol, las reacciones nucleares causadas por esta colisión podrían explicar la abundancia inusual de elementos en ciertos tipos de meteoritos encontrados en la Tierra.
Los astrónomos han anunciado la primera detección de rayos X desde la primera fase de evolución de una estrella como nuestro Sol. La llamarada de rayos X fue vista desde la "protostar" llamada HOPS 383, que se encuentra a unos 1.400 años luz de la Tierra. Los científicos descubrieron la llamarada en los datos de HOPS 383 capturados por el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA en diciembre de 2017. La llamarada fue 2.000 veces más brillante en rayos X que lo que vemos actualmente de nuestro Sol de mediana edad. Este resultado puede restablecer la línea de tiempo para cuando los astrónomos piensan que las estrellas similares al Sol comienzan a emitir rayos X al espacio. También puede ayudar a explicar la composición química inusual de ciertos meteoritos y otros misterios relacionados con el Sistema Solar y Solar actual.
"Lo que hizo el Sol hace más de 4.500 millones de años afectó la materia prima que terminó haciendo los planetas y todo lo demás en nuestro Sistema Solar", dijo el coautor David Principe, del Instituto de Tecnología de Massachusetts en Cambridge. "Cualquier radiografía de un joven Sol puede haber jugado un papel importante en la configuración de esos ingredientes".
No se detectaron otras llamaradas de HOPS 383 en el transcurso de tres observaciones de Chandra con una exposición total de poco menos de un día. Los astrónomos necesitarán observaciones de rayos X más largas para determinar qué tan frecuentes son esas erupciones durante esta fase muy temprana del desarrollo de estrellas como nuestro Sol.
"¿Qué tan comunes son las erupciones de rayos X de las proto estrellas más jóvenes y qué influencia tienen en el desarrollo de los sistemas solares?" preguntó el coautor Joel Kastner del Instituto de Tecnología de Rochester en Nueva York. "Solo más observaciones pueden responder a estas preguntas importantes".
Un artículo que describe estos resultados apareció en la revista Astronomy & Astrophysics y está disponible en línea en.
El Marshall Space Flight Center de la NASA administra el programa Chandra. El Centro de rayos X Chandra del Observatorio Astrofísico Smithsoniano controla las operaciones científicas y de vuelo desde Cambridge y Burlington, Massachusetts.
Otros materiales sobre los hallazgos están disponibles en:
Para obtener más imágenes de Chandra, multimedia y materiales relacionados, visite:
Contactos de medios:
Molly Porter
Centro Marshall de Vuelos Espaciales Marshall, Huntsville, Ala.
256-424-5158
Megan Watzke
Centro de rayos X Chandra, Cambridge, Massachusetts.
617-496-7998
• Publicado en Chandra el 19 de junio del 2020, rueda de prensa.
