¿Cuál de las estrellas de Kepler destella?

La habitabilidad de los exoplanetas distantes depende de muchos factores, uno de los cuales es la actividad de sus estrellas anfitrionas. Para saber qué estrellas tienen más probabilidades de estallar, un estudio reciente examina decenas de miles de erupciones estelares observadas por Kepler.

¿Qué tipos de estrellas tienen más probabilidades de albergar erupciones estelares como esta, emitidas por nuestra propia estrella e imágenes del Observatorio de Dinámica Solar?
NASA / GSFC / SDO

Necesidad de una muestra más amplia

Representación artística de una estrella enana fulgurante.
Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA / S. Wiessinger

La mayor parte de nuestra comprensión de lo que hace que una estrella brille se basa en observaciones de la única estrella lo suficientemente cerca como para examinar en detalle el Sol. Pero al aprender de un tamaño de muestra de uno, surge un desafío: debemos determinar qué conclusiones son exclusivas del Sol (o estrellas similares al Sol) y cuáles se aplican también a otros tipos estelares.

Basado en observaciones y modelos, los astrónomos piensan que las llamaradas estelares resultan de la reconexión de las líneas de campo magnético en la atmósfera exterior de una estrella, la corona. Se cree que la actividad magnética es impulsada por una dinamo causada por movimientos en la zona convectiva de la estrella.


Diagrama HR de las estrellas Kepler, con estrellas de secuencia principal (amarillo), gigante (rojo) y estrella A (verde) en la muestra indicada por los autores.
Van Doorsselaere y col. 2017

Para probar si estas ideas son verdaderas en general, necesitamos comprender qué tipos de estrellas exhiben destellos y qué propiedades estelares se correlacionan con la actividad de las llamas. Un equipo de científicos dirigido por Tom Van Doorsselaere (KU Leuven, Bélgica) ahora ha utilizado una enorme muestra de bengalas observadas por Kepler para explorar estas estadísticas.

Tendencias intrigantes

Van Doorsselaere y sus colaboradores utilizaron un nuevo algoritmo automatizado de detección y caracterización de destellos para buscar a través de las curvas de luz bruta del Trimestre 15 de la misión Kepler, construyendo una muestra de 16.850 destellos en 6.662 estrellas. Luego los usaron para estudiar la dependencia de la tasa de ocurrencia de la erupción, la duración, la energía y la amplitud del tipo espectral estelar y el período de rotación.

Este gran estudio estadístico llevó a los autores a varias conclusiones interesantes, que incluyen:

Tasa de incidencia de estrellas de llamarada como una función del número de Rossby, que rastrea la rotación estelar. Las tasas de rotación más altas corresponden a números Rossby más bajos, por lo que estos datos indican que las estrellas que giran más rápidamente son más propensas a exhibir destellos.
Van Doorsselaere y col. 2017

  1. Aproximadamente el 3.5% de las estrellas Kepler en esta muestra son estrellas en llamas.
  2. Se encuentran 24 nuevas estrellas A que muestran actividad fulgurante. Esto es interesante porque no se cree que las estrellas A tengan una zona convectiva externa, lo que debería evitar que funcione una dinamo magnética. Sin embargo, estas detecciones de estrellas en llamas agregan al cuerpo de evidencia que al menos algunas estrellas A muestran actividad magnética.
  3. La mayoría de las estrellas en llamas de la muestra son estrellas de secuencia principal, pero se encontró que 653 gigantes tenían actividad en llamas. Al igual que con las estrellas A, es inesperado que las estrellas gigantes tengan fuertes campos magnéticos: su aumento de tamaño y su disminución gradual con el tiempo deberían debilitar los campos de superficie. Sin embargo, parece que la incidencia de las estrellas gigantes es similar a la de las estrellas de secuencia principal F o G.
  4. Todos los tipos estelares parecen tener una pequeña fracción de "estrellas de destellos", estrellas con una tasa especialmente alta de aparición de destellos.
  5. Las estrellas que giran rápidamente tienen más probabilidades de destellar, tienden a destellar con más frecuencia y tienden a tener destellos más fuertes que las estrellas que giran lentamente.

Como siguiente paso, los autores planean aplicar su algoritmo de detección de destellos a la muestra más grande de todos los datos de Kepler. Mientras tanto, este estudio ha profundizado algunos misterios y nos ha llevado un paso más cerca en nuestra comprensión de qué estrellas brillan, y por qué.

Citación

Tom Van Doorsselaere et al 2017 ApJS 232 26. doi: 10.3847 / 1538-4365 / aa8f9a

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Esta publicación apareció originalmente en AAS Nova, que presenta aspectos destacados de investigaciones de las revistas de la American Astronomical Society.