Rayos X de una Joven Estrella Dan una Pista de los Primeros Días de Nuestro Sol

Image Credit: NASA/CXC/M. Weiss

Al detectar un destello de rayos X de una estrella muy joven usando el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA, los investigadores han restablecido la línea de tiempo para cuando estrellas como el Sol comienzan a emitir radiación de alta energía al espacio. Esto es significativo porque puede ayudar a responder algunas preguntas sobre los primeros días de nuestro Sol, así como algunas sobre el Sistema Solar de actual.

La ilustración artística representa el objeto donde los astrónomos descubrieron la llamarada de rayos X. HOPS 383 se considera una joven "protoestrella" porque se encuentra en la fase más temprana de evolución estelar que ocurre justo después de que una gran nube de gas y polvo ha comenzado a colapsar. Una vez que haya madurado, HOPS 383, que se encuentra a unos 1.400 años luz de la Tierra, tendrá una masa aproximadamente la mitad que la del Sol.

La ilustración muestra a HOPS 383 rodeada por un capullo de material en forma de rosquilla (marrón oscuro), que contiene aproximadamente la mitad de la masa de la protoestrella, que está cayendo hacia la estrella central. Gran parte de la luz de la estrella infantil en HOPS 383 no puede atravesar este capullo, pero los rayos X del destello (azul) son lo suficientemente potentes como para hacerlo. La luz infrarroja emitida por HOPS 383 se dispersa desde el interior del capullo (blanco y amarillo). Una versión de la ilustración con una región del capullo recortada muestra la brillante llamarada de rayos X de HOPS 383 y un disco de material que cae hacia la estrella.

Image Credit: NASA/CXC/M. Weiss

Las observaciones del Chandra en diciembre de 2017 revelaron el destello de rayos X, que duró aproximadamente 3 horas y 20 minutos. El destello se muestra como un bucle continuo en el cuadro insertado de la ilustración. El aumento rápido y la disminución lenta en la cantidad de rayos X es similar al comportamiento de los destellos de rayos X de estrellas jóvenes más evolucionadas que HOPS 383. No se detectaron rayos X desde la protoestrella fuera de este período de encendido, lo que implica que durante estas veces HOPS 383 fue al menos diez veces más débil, en promedio, que la llamarada en su máximo. También es 2.000 veces más potente que la llamarada de rayos X más brillante observada desde el Sol, una estrella de mediana edad de masa relativamente baja.

A medida que el material del capullo cae hacia el interior del disco, también hay un éxodo de gas y polvo. Este "flujo de salida" elimina el momento angular del sistema, permitiendo que el material caiga del disco sobre la joven protoestrella en crecimiento. Los astrónomos han visto un flujo de salida de HOPS 383 y piensan que una llamarada de rayos X poderosa como la observada por el Chandra podría quitar electrones de los átomos en la base. Esto puede ser importante para impulsar el flujo de salida por fuerzas magnéticas.

Además, cuando la estrella estalló en rayos X, también probablemente habría impulsado flujos energéticos de partículas que colisionaron con granos de polvo ubicados en el borde interno del disco de material que gira alrededor de la estrella. Suponiendo que algo similar sucedió en nuestro Sol, las reacciones nucleares causadas por esta colisión podrían explicar la abundancia inusual de elementos en ciertos tipos de meteoritos encontrados en la Tierra.

No se detectaron otras llamaradas de HOPS 383 en el transcurso de tres observaciones del Chandra con una exposición total de poco menos de un día. Los astrónomos necesitarán observaciones de rayos X más largas para determinar lo frecuentes que son esas erupciones durante esta fase muy temprana del desarrollo de estrellas como nuestro Sol.

Fuentes: NASA en Español