El terremoto estelar más pequeño jamás detectado
Una estrella enana naranja ha producido los seísmos estelares más pequeños jamás registrados, y han sido cazados por un equipo internacional de científicos.
Por la Universidad de Birmingham
Épsilon Indi, es la estrella enana más pequeña y fría observada hasta ahora con oscilaciones similares a las del Sol: terremotos estelares como los que agitan al astro rey. Estas oscilaciones permiten vislumbrar indirectamente el interior de las estrellas, del mismo modo que los terremotos nos informan sobre el interior de la Tierra, por lo que son importantes fuentes de información sobre la composición de la estrella.
Épsilon Indi es una estrella fascinante y relativamente cercana al Sistema Solar, ubicada en la constelación de Indus. A solo unos 11,8 años luz de distancia de la nuestro planeta, es uno de nuestros vecinos estelares más próximos. Para ser precisos, Épsilon Indi es una estrella enana naranja de tipo espectral K5V, lo que significa que es más fría y menos masiva que el Sol.
Lo que hace particularmente interesante a Épsilon Indi no es solo su proximidad, sino también que es un sistema estelar múltiple. Además de la estrella principal, el sistema alberga al menos dos estrellas enanas marrones, conocidas como Épsilon Indi Ba y Épsilon Indi Bb, que fueron descubiertas en 2003. Estas enanas marrones forman un sistema binario propio y orbitan alrededor de la estrella principal a una gran distancia.
Un objetivo interesante en la búsqueda de exoplanetas.
La presencia de enanas marrones cercanas en el sistema ofrece una excelente oportunidad para estudiar estas estrellas fallidas que no tienen la masa suficiente para iniciar reacciones nucleares de fusión de hidrógeno en sus núcleos. Por otro lado, la proximidad de Épsilon Indi, así como las características de la estrella principal, la erige en un objetivo interesante en la búsqueda de exoplanetas, especialmente aquellos que podrían encontrarse en la zona habitable de la estrella.
Las nuevas mediciones sísmicas en Épsilon Indi fueron tomadas por un equipo internacional dirigido por el Instituto de Astrofísica y Ciencias Espaciales de Portugal, e investigadores de la Universidad de Birmingham (Reino Unido). Los resultados del trabhajo han sido publicados en Astronomy & Astrophysics Letters.
Los temblores se detectaron mediante una técnica denominada astrosismología, que mide las oscilaciones de las estrellas. Gracias al espectrógrafo ESPRESSO, instalado en el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO), el equipo pudo registrar las oscilaciones con una precisión sin precedentes.
Recreación artística de ondas sonoras (modos p), con diferentes frecuencias, viajando a través de las capas internas de una estrella. Crédito: Tania Cunha (Planetário do Porto - Centro Ciência Viva) / Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço)
"El nivel de precisión extrema de estas observaciones constituye un logro tecnológico excepcional. Y lo que es más importante, esta detección demuestra de forma concluyente que es posible realizar astrosismología precisa hasta en enanas frías con temperaturas superficiales de tan sólo 4.200 ºC, unos mil grados menos que los que reinan en la superficie del Sol. Esto abre un nuevo campo en la astrofísica observacional", confiesa Tiago Campante, astrónomo del Instituto de Astrofísica y Ciencias Espaciales de la Universidad de Oporto y autor principal de la investigación.
Como ya se ha adelantado, las estrellas enanas naranjas se han convertido recientemente en un foco de atención en la búsqueda de planetas habitables y vida extraterrestre. "El desajuste entre los tamaños previstos y observados de estas estrellas tiene implicaciones a la hora de encontrar planetas a su alrededor— comenta el profesor Bill Chaplin, director de la Facultad de Física y Astronomía de Birmingham y miembro del equipo. Y añade—: Si utilizamos la técnica de búsqueda de planetas de más éxito —el llamado método de tránsito—, obtenemos el tamaño del planeta en relación con el tamaño de la estrella; si no dimensionamos la estrella correctamente, lo mismo ocurrirá con cualquier planeta pequeño que hayamos encontrado". La detección de oscilaciones ayudará a comprender y minimizar estas discrepancias, y a mejorar los modelos teóricos de las estrellas, según Chaplin.
Cuando un planeta transita entre la estrella y el observador.
Recodemos que el método de tránsito es una técnica astronómica utilizada para detectar exoplanetas, esto es, planetas fuera de nuestro sistema solar, cuando pasan por delante de su estrella anfitriona desde nuestra perspectiva. Esta técnica se basa en la observación de la luz de una estrella; cuando un planeta transita entre la estrella y el observador, ocasiona una leve disminución en el brillo observado de la estrella. Aunque esta reducción en el brillo es típicamente pequeña —a menudo menos del 1%—, puede ser detectada con instrumentos precisos.
El método de tránsito ofrece varias piezas clave de información sobre el exoplaneta, como su tamaño, órbita y, en algunos casos, composición atmosférica. El método de tránsito es especialmente efectivo para planetas grandes, como Júpiter y Neptuno, que orbitan cerca de sus estrellas, ya que estos factores aumentan la probabilidad y la magnitud del tránsito. Esta técnica ha sido responsable de la mayoría de los descubrimientos de exoplanetas hasta la fecha, particularmente gracias a misiones espaciales como Kepler y TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA, diseñadas específicamente para buscar tránsitos de exoplanetas alrededor de estrellas distantes.
La sonda Plato de la ESA. Entre sus objetivos está escudriñar el espacio para observar los tránsitos planetarios de aproximadamente un millón de estrellas.
La detección de terremotos estelares en Épsilon Indi servirá ahora de base a los planes para utilizar la próxima misión PLATO de la Agencia Espacial Europea (ESA), cuyo lanzamiento está previsto para 2026, para detectar oscilaciones en muchas más enanas naranjas. PLATO también buscará planetas alrededor de estas estrellas. La Universidad de Birmingham es responsable del diseño y el suministro de gran parte de la astrosismología para PLATO, cuyos resultados serán utilizados por miles de investigadores de todo el mundo.
Información facilitada por la Universidad de Birmingham
Fuente: T. L. Campante et al. Expanding the frontiers of cool-dwarf asteroseismology with ESPRESSO. Astronomy & Astrophysics (2024). DOI: https://doi.org/10.1051/0004-6361/202449197
