22 de febrero de 2007

XMM-Newton revela una sorpresa magnética

Imagen: M. Guedel/ESA

Un equipo internacional de astrónomos liderados por Manuel Gudel y la estudiante graduado Alessandra Telleschi pertenecientes al Instituto Paul Scherrer, de Suiza reporta el hallazgo de evidencia de un campo magnético en el espacio donde no se esperaba encontrarlo. Las observaciones se realizaron con el telescopio espacial de rayos X XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea (ESA). Este campo magnético rodea a una estrella joven llamada AB Auriga y provee una posible solución a un interrogante generado en los pasados 20 años.

AB Auriga tiene 2,7 veces la masa del Sol y es una de las estrellas más masivas de la nube formadora de estrellas denominada Taurus-Auriga. Aunque entre las cerca de 400 estrellas pequeñas, su radiación ultravioleta juega un rol importante en la forma de la nube. Su status masivo la ubica en una clase de estrellas denominadas Herbig, nombradas en honor de su descubridor el astrónomo George Herbig.

Como parte de un gran programa de investigación de Taurus-Auriga en longitudes de onda de rayos X, el observatorio XMM-Newton sistemáticamente apunta a AB Auriga y las otras estrellas jóvenes localizadas en esa región. Usa su cámara European Photon Imaging Camera (EPIC). AB Auriga se observa brillante en la imagen lo que indica que libera rayos X.

Los rayos X se piensa que sean liberados desde estrellas jóvenes con fuertes campos magnéticos, pero los cálculos computacionales han sugerido, en forma repetida, que las estrellas Herbig no tienen las condiciones correctas internas para generar un campo magnético apreciable. Durante los pasados 20 años, los astrónomos habían detectado emisiones de rayos X de ellas. Pues entonces, ¿de dónde vienen estos rayos X? Algunos astrónomos consideran que las estrellas Herbig pueden tener una pequeña estrella compañera en orbita al rededor de ella y los rayos X pueden provenir de esa compañera.

Sin embargo, cuando los autores del presente estudio analizaron los datos de AB Auriga, encontraron que la temperatura del gas que produce estos rayos X está entre uno y cinco millones de grados centígrados. Gudel explica: "Esto fue sospechosamente bajo". Las estrellas jóvenes parecidas al Sol, poseen atmósferas gaseosas que son calentadas hasta 10 millones de grados o más, por su campo magnético. Gudel y su equipo encontraron, además, que los rayos X provenientes de AB Auriga, variaban de intensidad cada 42 horas. Este es un número mágico para la estrella debido a que los astrónomos conocen que la luz óptica y ultravioleta de AB Auriga varia en la misma cantidad. Dice Gudel: " Encontrar la misma periodicidad confirma que los rayos X provienen de AB Auriga y no de otra estrella compañera". Pero, ¿cómo son generados?

En busca de una explicación al respecto Telleschi y sus colegas miraron los datos de alta resolución de AB Auriga tomados con los Reflection Grating Spectrometers del observatorio. En estos datos buscaron la "huella" espectral que les indicara a qué altura de la superficie de la estrella estaba localizado el gas que emitía los rayos X. Para su sorpresa, encontraron que los rayos X provenían desde un lugar alto, por encima de la estrella. Ellos esperaban encontrarlo más cercano a su superficie. Los rayos X encima de la superficie de la estrella eran expulsados por lo que llamamos viento estelar, desde dos diferentes hemisferios y probablemente guiando uno a otro a una colisión. Y lo único que podría hacer esto era el campo magnético. No tendrán un fuerte campo magnético, pero sí uno débil.

Afortunadamente, un grupo de astrónomos que desarrolló un modelo de campo magnético para este tipo u otros de estrellas también trabajó en el equipo de observación de Taurus-Auriga. Trabajando con ellos, Telleschi y Gudel, ahora proponen que una basta nube de gas colapsó para formar AB Auriga, jaló con él parte del campo magnético que estaba localizado en esa región del espacio. Este campo está ahora atrapado en el interior de la estrella y concentra los vientos estelares. Los vientos provenientes de los dos hemisferios pueden colisionar para crear los rayos X.

Esta es una explicación de un misterio que permaneció por 20 años, hasta la fecha. Gudel y colaboradores ahora no saben si esto es aplicable a otras estrellas Herbig. "Es una importante pregunta" señala finalmente Gudel.

Este trabajo es presentó a la revista Astronomy and Astrophysics con el titulo: "The first high-resolution X-ray spectrum of a Herbig Star: AB Aurigae," con los siguientes autores: Alessandra Telleschi, Manuel Güdel, Kevin Briggs, Stephen Skinner, Marc Audard, y Elena Franciosini.

(saa)

Más información en:
http://www.esa.int/