Los 'terremotos estelares' más pequeños jamás detectados
Observaciones con el Very Large Telescope (VLT) han permitido detectar a 11,9 años luz los más pequeños "terremotos estelares" nunca registrados.
El equipo, liderado por el investigador del Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA), Tiago Campante, estudió con el espectrógrafo ESPRESSO la estrella enana naranja Epsilon Indi (e Indi), con el 71% del diámetro del sol.
Utilizó una técnica denominada astrosismología, que mide las oscilaciones en las estrellas. Estos proporcionan vislumbres indirectos del interior de las estrellas, del mismo modo que los terremotos nos informan sobre el interior de la Tierra.
En el caso de e Indi, la amplitud máxima de las oscilaciones detectadas es de sólo 2,6 centímetros por segundo (aproximadamente el 14% de la amplitud de oscilación del Sol), lo que la convierte en la estrella enana más pequeña y más fría observada hasta la fecha con oscilaciones confirmadas de tipo solar.
Se trata de mediciones tan precisas que la velocidad detectada es inferior a la velocidad media de un perezoso. "El nivel de precisión extrema de estas observaciones es un logro tecnológico excepcional. Es importante destacar que esta detección muestra de manera concluyente que es posible una astrosismología precisa hasta enanas frías con temperaturas superficiales tan bajas como 4.200 grados Celsius, alrededor de 1.000 grados más frías que la superficie del sol, abriendo efectivamente un nuevo dominio en astrofísica observacional", comenta en un comunicado Campante, profesor asistente en el Departamento de Física y Astronomía de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Oporto (DFA-FCUP).
Este nivel de precisión podría ayudar a los científicos a resolver un viejo desacuerdo entre la teoría y las observaciones en lo que respecta a la relación entre la masa y el diámetro de estas estrellas enanas frías.
"Se sabe que los modelos de evolución estelar subestiman el diámetro de las enanas K en un 5-15% en comparación con el diámetro obtenido mediante métodos empíricos. El estudio de las oscilaciones en las enanas K, a través de la astrosismología, ayudará a identificar las deficiencias de los modelos estelares actuales y, por tanto, mejorarlos para eliminar esta discrepancia", explica la investigadora de IA Margarida Cunha.
Estos "terremotos estelares" pueden utilizarse ahora para ayudar a planificar el futuro telescopio espacial PLATO de la Agencia Espacial Europea (ESA), una misión en la que la IA participa activamente. Las amplitudes de oscilación medidas en este estudio se pueden convertir en amplitudes en fotometría, ya que serán medidas por PLATO, siendo esta una información clave para ayudar a predecir con precisión la producción sísmica de PLATO, cuyo lanzamiento está previsto para 2026.
A pesar de cierto escepticismo inicial de que la detección de tales oscilaciones podría estar más allá del alcance de nuestras capacidades instrumentales actuales, Mário João Monteiro (IA & DFA-FCUP) explica que "además de detectar la presencia de oscilaciones de tipo solar en e Indi, ahora esperamos utilizar las oscilaciones para estudiar la física compleja de las capas superficiales de las enanas K. Estas estrellas son más frías y más activas que nuestro Sol, lo que las convierte en laboratorios importantes para investigar fenómenos clave que tienen lugar en sus capas superficiales y que aún no hemos estudiado en detalle en otras estrellas."
Sobre por qué el equipo utilizó ESPRESSO, Nuno Cardoso Santos (IA & DFA-FCUP), líder del grupo de investigación "Hacia la detección y caracterización de otras Tierras" en IA, dijo: "Un consorcio internacional codirigido por IA ha desarrollado el Espectrógrafo ESPRESSO. Los principales objetivos de ESPRESSO son detectar y caracterizar planetas de baja masa que orbitan alrededor de otras estrellas y estudiar la variabilidad de las constantes físicas de la naturaleza. Este resultado muestra el potencial del espectrógrafo ESPRESSO para estudiar otros estados del casos de ciencias del arte".
Dado que las estrellas enanas naranjas y sus sistemas planetarios tienen una vida útil muy larga, recientemente se han convertido en un foco principal en la búsqueda de mundos habitables y vida extraterrestre.
Este resultado demuestra que el poder de la astrosismología ahora puede utilizarse potencialmente en la caracterización detallada de tales estrellas y sus planetas habitables, con implicaciones verdaderamente de largo alcance. Además, la determinación precisa de las edades de las enanas frías cercanas, posible gracias a la astrosismología, puede ser fundamental para interpretar las biofirmas en exoplanetas de los que se obtienen imágenes directas.
"Cada vez que abrimos una nueva ventana a la naturaleza, nuevas sorpresas nos llevan a nuevos descubrimientos inesperados. e Indi promete ser una ventana con una vista brillante", comenta Mário João Monteiro.
La investigación se publica en la revista Astronomy & Astrophysics.