El núcleo de una gigante roja rota diez veces más rápido que su superficie

Un equipo internacional de astrónomos liderado por el estudiante de doctorado Paul Beck de la Universidad de Lovaina en Bélgica han logrado mirar profundamente dentro de algunas estrellas viejas y descubrió que sus núcleos giran por lo menos diez veces más rápido que su superficie. El resultado apareció punlicado en la edición del 11 de enero de 2012 de la revista Nature

Se sabía de hace mucho tiempo que las superficies de estas estrellas giran con lentitud, tardando alrededor de un año en completar una rotación. El equipo ha descubierto que los núcleos en el centro de las estrellas giran mucho más rápido, a cerca de una rotación por mes. El descubrimiento fue posible gracias a la precisión ultra alta de los datos del telescopio espacial Kepler de la NASA.

Beck y sus colaboradores analizaron las ondas que viajan a través de las estrellas, que aparecen en la superficie como variaciones rítmicas en el brillo de las estrellas. Al estudio de estas ondas se le llama asterosismología, y es capaz de revelar las condiciones en el interior de una estrella que de otro modo permanecerían ocultas a la vista.

Las diferentes ondas sondean diferentes partes de la estrella, y por una comparación detallada de la profundidad a la que viajan estas ondas dentro de la estrella, el equipo encontró evidencia de la velocidad de rotación, y de un drástico incremento hacia el núcleo estelar. “Es el centro de una estrella lo que determina su evolución”, dice Beck, “y la comprensión de cómo una estrella gira en el interior nos ayuda a entender cómo envejecerán las estrellas como el Sol”.

Las estrellas estudiadas en este artículo son las llamadas gigantes rojas. El Sol se convertirá en una gigante roja en unos 5.000 millones de años. Sus capas exteriores se extenderán a más de 5 veces su tamaño original, y se enfriará de manera significativa, hasta verse roja. Mientras tanto, su núcleo habrá hecho exactamente lo contrario, y se habrá contraído a un ambiente extremadamente caliente y denso. Para entender lo que ha sucedido con la rotación de la estrella considere lo que ocurre con un patinador sobre hielo al realizar una pirueta. Un patinador de hielo que gira se ralentiza si estira y aparta sus brazos, y gira más rápido si junta los brazos pegados al cuerpo. Del mismo modo, la rotación de las capas exteriores en expansión de la estrella gigante ha disminuido, mientras que el núcleo se reduce, girando a más velocidad.

El telescopio espacial Kepler es una de las más exitosas misiones espaciales actuales de la NASA. Diseñada para buscar planetas del tamaño de la Tierra en la zona habitable de estrellas lejanas, la misión ha detectado numerosos planetas candidatos y ha confirmado fehacientemente muchos planetas fuera del Sistema Solar. Kepler es capaz de detectar variaciones en el brillo de una estrella de sólo unas pocas partes por millón y sus medidas son, por lo tanto, ideales para detectar las ondas pequeñas antes mencionadas.

El efecto de la rotación en estas ondas es tan pequeño que para su descubrimiento fueron necesarios dos años casi continua recolección de datos por el satélite Kepler.

Gigante roja

Una gigante roja (red giant en inglés) es una estrella de masa baja o intermedia (menos de 8-9 masas solares) que, tras haber consumido el hidrógeno en su núcleo durante la etapa de secuencia principal, convirtiéndolo en helio por fusión nuclear, comienza a quemar hidrógeno en una cáscara alrededor del núcleo de helio inerte. Esto tiene como primer efecto un aumento del volumen de la estrella y un enfriamiento de su superficie, por lo que su color se torna rojizo. En esa fase previa a la de gigante roja, la estrella recibe el nombre de subgigante. En un momento dado, la atmósfera de la estrella alcanza un valor mínimo crítico de la temperatura por debajo del cual ya no puede descender, lo que obliga a la estrella a aumentar su luminosidad y volumen a temperatura superficial (o sea, color) prácticamente constantes; la estrella se hincha hasta alcanzar un radio típico de unos 100 millones de km: la estrella se ha convertido así en una gigante roja. En todo este proceso la energía emitida por la gigante proviene de la mencionada cáscara y de la conversión de energía gravitatoria en calor por el teorema de virial.

Fuente: Varios medios. Aportado por Eduardo J. Carletti


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