AA: Espiando a los “habitantes” de Praesepe y las Híades

Actividad estelar en cúmulos abiertos coetáneos: Praesepe y las Híades ★★
D. Barrado1, John R. Stauffer1, Sofia Randich2
1 Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, 60 Garden Street, Cambridge, MA 02138
2 Osservatorio Astro‹sico di Arcetri, Largo E. Fermi 5, I-50125, Firenze Italy

1. Breve descripción del artículo

Aunque este trabajo no se encuentre entre mis resultados más citados, para mí representa un claro ejemplo sobre cómo hacer ciencia y disfruté muchísimo durante su realización.  En él se intenta encontrar la razón de por qué existe una dicotomía en las propiedades de la emisión en rayos X en dos cúmulos de estrellas (en la Figura 1 se puede apreciar una comparación entre varias imágenes tomadas en rayos X para el caso de varias asociaciones de distintas edades). En este caso específico se trata de las Híades y Praesepe (la Colmena, Figura 2). Estas dos conjuntos de estrellas (o asociaciones) tienen la misma edad, y por tanto debieran ser muy similares en varios aspectos. En concreto, la actividad estelar. El Sol tiene un ciclo de actividad de 11 años (Figura 3) , fácilmente identificable por el número de manchas de su superficie, pero que también se muestra en otras propiedades. La actividad baja de intensidad según una estrella envejece, y los miembros de un cúmulo, que son coetáneos, sufren de manera estadística esta decaída.

Imágenes  en rayos X tomadas por el satélite europeo XXM/Newton, y que corresponden a varias asociaciones estelares de diferentes edades. Crédito Roberto Pallavicini.

Imágenes en rayos X tomadas por el satélite europeo XXM/Newton, y que corresponden a varias asociaciones estelares de diferentes edades. Crédito Roberto Pallavicini.

Estas dos asociaciones, muy conocidas y bien visibles en el cielo otoñal e invernal, muestran sin embargo un comportamiento distinto. En el artículo se analizan diferentes muestras de estrellas, se comparan otras propiedades que también dependen de la edad, y se descartan, como si fuera un trabajo de detective, las distintas posibles explicaciones. Para mí, un ejemplo del método científico, ya que el objetivo no es demostrar que una hipótesis es cierta, sino descartar las alternativas.

Figura 2.- Una fotografía de Praesepe (M44, la Colmena).

Figura 2.- Una fotografía de Praesepe (M44, la Colmena).

2. ¿Qué implicaciones tiene este artículo y en qué ha sido pionero? ¿A qué preguntas ha dado respuestas?

Intenta sintetizar la evolución de varias propiedades de las estrellas de tipo solar y de baja masa en una visión coherente, mediante la comparación de  dos grupos de estrellas de la misma edad. Aunque no llegamos a ninguna conclusión definitiva, fuimos capaces de descartar que el censo de los miembros de Praesepe estuviera plagado de objetos que en realidad no fueran miembros. Al final, solo fuimos capaces de sugerir una posible explicación para la diferencia en la actividad coronal (que es lo que muestran los datos en rayos X), y es una posible diferencia en las poblaciones de estrellas binarias en ambas asociaciones. En concreto, en sus periodos orbitales, de manera que existirían más binarias de bajo periodo en las Híades. Esto es, más estrellas dobles que se encuentren más cerca la una de la otra, y que por un mecanismo análogo a lo que ocurre entre la Tierra y la Luna (efecto marea) rotan más rápido las que están aisladas.

Figura 3.- Secuencia de imágenes del Sol, en rayos X (panel superior), en número de manchas fotosféricas de la superficie solar (en medio),  y la corona (panel inferior). Se aprecia claramente el ciclo de 11 años en las modulaciones del número de manchas.

Figura 3.- Secuencia de imágenes del Sol, en rayos X (panel superior), en número de manchas fotosféricas de la superficie solar (en medio), y la corona (panel inferior). Se aprecia claramente el ciclo de 11 años en las modulaciones del número de manchas.

3. ¿Qué instalaciones científicas has tenido que emplear para lograr el objetivo?

Utilizamos datos de la bibliografía (en la época pre-Observatorio Virtual representó una búsqueda de datos que consumió una gran cantidad de tiempo) y nuestras propias observaciones espectroscópicas con el Multiple Mirror Telescope (MMT, Arizona) y con el Keck I (Hawaii, entonces el telescopio más potente del mundo). Además, reanalizamos imágenes de rayos X tomadas con el satélite alemán ROSAT. De hecho, creo recordar que fue la primera vez que usé un telescopio de clase 8-10 metros. Desde entonces he viajado bastantes veces a Hawaii (Keck, Subaru) y a Chile (VLT) o me han realizado las observaciones en modo servicio, pero la primera vez que uno utiliza uno de estos gigantes, maravillas tecnológicas,  marca.

4. ¿Qué repercusiones podrían tener los resultados de este artículo en la vida diaria actual o futura?

El conocimiento no tiene precio… Para quien contemple a las Híades después de la puesta de Sol en otoño, o Praesepe durante una helada a finales del invierno, entender un poco más estas bellísimas asociaciones es más que suficiente. Después de todo forma parte del significado de la palabra “civilización”, y nuestros antepasados llevan haciéndolo incontables generaciones.

En cualquier caso, el cúmulo de las Híades es una de las piedras angulares sobre las que se construye la teoría evolución estelar. Muchos modelos teóricos se contrastan con estrellas de éste y de otros cúmulos de diferentes edades y composiciones químicas. De manera que es esencial entender cuáles son las propiedades básicas, cómo evolucionan, y de qué manera están interrelacionadas.

Aunque tal vez sea poco práctico, sabemos que al Sol le quedan 5000 millones de años y este conocimiento es debido, en parte, al estudio de estos dos cúmulos.

Desde un punto de vista más prosaico, la actividad solar tiene unas claras implicaciones económicas y sociales. Las erupciones de material coronal afectan a las telecomunicaciones e incluso han ocasionado la desconexión de redes eléctricas, dejando sin suministro a millones de personas en alguna ocasión. En la actualidad creemos que entendemos de manera aproximada este fenómeno a escalas temporales cortas. Pero la comparación con estrellas similares al Sol, aunque de distintas edades, nos proporciona una visión mucho más global.

David Barrado Navascués

★★ Publicado en Astrophysical Journal

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