Astrónomos graban el video más detallado del gas burbujeante en la superficie de una estrella distante

Por primera vez, astrónomos han captado imágenes de una estrella que no es el Sol con el suficiente nivel de detalle para seguir el movimiento de gas burbujeante en su superficie.

Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/W. Vlemmings et al.

Dadas a conocer hoy, las imágenes de la estrella R Doradus fueron obtenidas con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) durante julio y agosto de 2023. En ellas, pueden observarse enormes burbujas de gas caliente, 75 veces más grandes que el Sol, formándose en la superficie de la estrella y hundiéndose nuevamente en su interior más rápido de lo esperado.

«Es la primera vez que podemos mostrar la superficie burbujeante de una estrella real con tanto detalle», comentó Wouter Vlemmings, profesor en la Universidad de Tecnología Chalmers, Suecia, y autor principal del estudio publicado en Nature. «No esperábamos que los datos fueran de tan alta calidad como para revelar tantos detalles sobre la convección en la superficie estelar».

Las estrellas generan energía en sus núcleos mediante la fusión nuclear. Esta energía se transporta hacia la superficie en grandes burbujas calientes de gas, que luego se enfrían y descienden —de manera similar al funcionamiento de una lámpara de lava—. Este movimiento de mezcla, conocido como convección, distribuye los elementos pesados formados en el núcleo, como el carbono y el nitrógeno, a lo largo de la estrella. Además, se cree que este proceso es responsable de los vientos estelares que esparcen dichos elementos por el cosmos, contribuyendo a la formación de nuevas estrellas y planetas.

Gigante roja

Hasta ahora, nunca se habían rastreado los movimientos de convección con tanto detalle en estrellas distintas al Sol. Gracias a ALMA, el equipo pudo obtener imágenes de alta resolución de la superficie de R Doradus a lo largo de un mes.

R Doradus es una gigante roja con un diámetro aproximadamente 350 veces mayor que el del Sol y ubicada a unos 180 años luz de la Tierra, en la constelación de Dorado. Su tamaño y proximidad la convierten en un objetivo ideal para observaciones detalladas. Además, su masa similar a la del Sol sugiere que podría parecerse a cómo será nuestra estrella anfitriona dentro de unos cinco mil millones de años, cuando también se convierta en una gigante roja.

«La convección crea la hermosa estructura granular que vemos en la superficie del Sol, pero es difícil de observar en otras estrellas», comentó Theo Khouri, investigador en Chalmers y coautor del estudio. «Con ALMA, ahora hemos podido no solo ver directamente los gránulos convectivos sino también medir por primera vez su velocidad de movimiento».

Ciclos de un mes

Los gránulos en la superficie de R Doradus parecen moverse en ciclos de un mes, lo que es más rápido de lo que los científicos esperaban basándose en el comportamiento de la convección solar.

«Aún no sabemos cuál es la causa de esta diferencia. Parece que la convección cambia a medida que una estrella envejece de formas que aún no comprendemos», afirmó Vlemmings.

Imágenes detalladas de la superficie de la estrella R Doradus. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/W. Vlemmings et al.

Esta nueva capacidad de observar con tanto detalle los fenómenos estelares podría ofrecer respuestas cruciales para entender estos cambios.

«Es espectacular que ahora podamos obtener imágenes directas de los detalles en la superficie de estrellas tan distantes y observar fenómenos físicos que antes solo podíamos ver en nuestro Sol», concluyó Behzad Bojnodi Arbab, estudiante de doctorado en Chalmers que también participó en el estudio.

Fuente: ESO. Edición: MP.