Registran llamarada sin precedentes en múltiples longitudes de onda por primera vez

Un equipo de astrónomos detectó, gracias al Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una llamarada en Próxima Centauri —la estrella vecina más cercana a la Tierra— cerca de 100 veces más intensa que cualquier otra llamarada observada a la fecha en nuestro Sol. Esta llamarada también es la más grande que se haya observado en esta estrella, y como los astrónomos pudieron observar sus mecanismos internos, el fenómeno podría ayudar a definir las futuras observaciones en busca de vida fuera del Sistema Solar.

Representación artística de una llamarada estelar violenta que estalla en la estrella vecina, Proxima Centauri. La llamarada es la más poderosa jamás registrada desde la estrella, y está dando a los científicos una idea de la búsqueda de vida en planetas en sistemas estelares enanos M, muchos de los cuales tienen estrellas inusualmente vivas. Crédito: NRAO / S. Dagnello

Las llamaradas estelares ocurren cuando la liberación de energía magnética en una mancha estelar provoca una fuerte explosión de radiación electromagnética observable en todo el espectro electromagnético, desde las ondas de radio hasta los rayos gamma. Esta es la primera vez que los astrónomos logran observar una llamarada estelar en un rango de longitudes de onda tan completo en una estrella que no fuera el Sol. El estudio fue motivado por el hallazgo casual de una llamarada en Próxima Centauri en los datos almacenados en el archivo de ALMA del año 2018. 

“Nunca habíamos observado una llamarada en longitudes de onda milimétricas en una enana M antes, por lo tanto, no se sabía si había emisiones asociadas en otras longitudes de onda”, señala Meredith MacGregor, profesora asistente del Centro de Astrofísica y Astronomía Espacial (CASA, en su sigla en inglés) y del Departamento de Ciencias Astrofísicas y Planetarias (APS) de la Universidad de Colorado Boulder, y autora principal del estudio.

Para entender mejor las llamaradas de Próxima Centauri (una estrella enana roja ubicada a unos 4 años luz de la Tierra o cerca de 32 billones de kilómetros), un equipo de astrónomos observó la estrella durante 40 horas durante un período de varios meses en 2019 usando nueve telescopios, tanto terrestres como espaciales.   

En mayo de 2019, Próxima Centauri produjo una violenta llamarada que duró apenas siete segundos, pero generó un incremento de las ondas ultravioletas y milimétricas. La llamarada se caracterizó por un fuerte y repentino estallido jamás observado en esas longitudes de onda hasta entonces. El fenómeno fue registrado por cinco de los nueve telescopios que participaron del estudio, como el telescopio espacial Hubble (HST), que observó en longitudes de onda ultravioletas, y ALMA, en longitudes milimétricas. 

Representación artística de la violenta llamarada estelar de Proxima Centauri descubierta por científicos en 2019 utilizando nueve telescopios en todo el espectro electromagnético, incluido el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA). Poderosas llamaradas se expulsan de Proxima Centauri con regularidad, impactando los planetas de la estrella casi a diario. Crédito: NRAO / S. Dagnello

“En pocos segundos la estrella pasó de su brillo normal a ser 14 000 veces más brillante en el espectro ultravioleta”, explica Meredith MacGregor, quien agrega que ALMA detectó un comportamiento similar en longitudes de onda milimétricas en el mismo momento.

“En el pasado, no sabíamos que las estrellas podían producir llamaradas en longitudes de onda milimétricas, y esta fue la primera vez que buscamos llamaradas en esa frecuencia”, cuenta la astrónoma, según quien las nuevas observaciones podrían ayudar a los investigadores a recabar más información sobre cómo se producen estos fenómenos, que podrían tener un impacto en todo rastro de vida cercano. 

Este tipo de llamarada intensa es poco común en nuestro Sol, donde ocurre solo algunas veces en un ciclo solar. Según Meredith MacGregor, en Próxima Centauri la situación es distinta. “Los planetas que orbitan Próxima Centauri están siendo golpeados por estas llamaradas no una vez cada cien años, sino al menos una vez al día, y quizás incluso varias veces al día”, afirma.

Esta estrella suele protagonizar las discusiones sobre la posibilidad de que haya vida alrededor de enanas rojas, debido a su proximidad a la Tierra y a la presencia de Próxima Centauri B, un planeta que se encuentra en la zona habitable de la estrella. 

“De haber vida en el planeta más cercano a Próxima Centauri, sería muy distinta del tipo de vida existente en la Tierra”, explica la astrónoma. “Un ser humano lo pasaría muy mal en ese planeta”.

Las observaciones futuras se centrarán en estudiar los numerosos secretos de las llamaradas de Próxima Centauri con la esperanza de revelar los mecanismos internos que causan estos intensos estallidos.

“Queremos ver qué sorpresas nos reserva esta estrella y entender los mecanismos físicos de las llamaradas estelares”, concluye Meredith MacGregor. 

Información adicional

Los resultados de este estudio se publicaron hoy en The Astrophysical Journal bajo el título “Discovery of an Extremely Short Duration Flare from Proxima Centauri Using Millimeter Through FUV Observations (‘Hallazgo de una llamarada de duración extremadamente corta en Próxima Centauri mediante observaciones entre el espectro milimétrico y el ultravioleta lejano’), MacGregor, M. et al., 2021, ApJL, 911, L25, DOI: 10.3847/2041-8213/abf14c.

El comunicado de prensa original fue publicado por el Observatorio Radioastronómico Nacional de los Estados Unidos (NRAO), socio de ALMA en nombre de América del Norte.

Las antenas de ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) de noche bajo la Vía Láctea. Crédito: ESO

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 miembros, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC) y el Ministerio de Ciencia y Tecnología de Taiwán (MOST), 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 miembros; por el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), gestionado por Associated Universities, Inc. (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.

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• Publicado en ALMA el 21 de abril del 2021, enlace publicación.