Los astrónomos han entendido por mucho tiempo que existe un vínculo entre la actividad magnética de una estrella y la cantidad de rayos X que emite. Cuando las estrellas son jóvenes, son magnéticamente activas, debido al hecho de que experimentan una rotación rápida. Pero con el tiempo, las estrellas pierden energía rotacional y sus campos magnéticos se debilitan. Al mismo tiempo, sus emisiones de rayos X asociadas también comienzan a disminuir.
Curiosamente, esta relación entre la actividad magnética de una estrella y las emisiones de rayos X podría ser un medio para encontrar sistemas estelares potencialmente habitables. Por eso, un equipo internacional dirigido por investigadores de la Universidad de Queen's Belfast realizó un estudio en el que catalogaron la actividad de rayos X de 24 estrellas similares al Sol. Al hacerlo, pudieron determinar cuán hospitalarios podrían ser estos sistemas estelares para la vida.
Este estudio, titulado "Una relación mejorada entre la edad y la actividad para estrellas geniales mayores que un Gigayear", apareció recientemente en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society. Dirigido por Rachel Booth, estudiante de doctorado del Centro de Investigación de Astrofísica de la Queen's University Belfast, el equipo utilizó datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y el XMM-Newton de la ESA para examinar cómo cambió el brillo de rayos X de 24 estrellas similares al Sol. tiempo extraordinario.
Para comprender cómo cambia la actividad magnética estelar (y, por lo tanto, la actividad de los rayos X) con el tiempo, los astrónomos requieren evaluaciones precisas de la edad para muchas estrellas diferentes. Esto ha sido difícil en el pasado, pero gracias a una misión como el Observatorio Espacial Kepler de la NASA y la misión de Convección, Rotación y Tránsito Planetario (CoRoT) de la ESA, las estimaciones de edad nuevas y precisas han estado disponibles en los últimos años.
Utilizando estas estimaciones de edad, Booth y sus colegas se basaron en datos del observatorio de rayos X Chandra y del observatorio XMM-Newton para examinar 24 estrellas cercanas. Estas estrellas eran todas similares en masa a nuestro Sol (una secuencia principal de enanas amarillas tipo G) y tenían al menos mil millones de años de edad. A partir de esto, determinaron que había un vínculo claro entre la edad de la estrella y sus emisiones de rayos X. Como afirman en su estudio:
“Encontramos 14 estrellas con luminosidades de rayos X detectables y las usamos para calibrar la relación edad-actividad. Encontramos una relación entre la luminosidad estelar de rayos X, normalizada por el área de superficie estelar, y la edad que es más pronunciada que las relaciones encontradas para las estrellas más jóvenes ... "
En resumen, de las 24 estrellas en su muestra, el equipo descubrió que 14 tenían emisiones de rayos X que eran discernibles. A partir de estos, pudieron calcular las edades de la estrella y determinar que había una relación entre su longevidad y luminosidad. En última instancia, esto demostró que es probable que estrellas como nuestro Sol emitan menos radiación de alta energía a medida que superan los mil millones de años.
Y aunque la razón de esto no está del todo clara, los astrónomos actualmente están explorando varias causas posibles. Una posibilidad es que para las estrellas más viejas, la reducción en la velocidad de rotación ocurre más rápidamente que para las estrellas más jóvenes. Otra posibilidad es que el brillo de los rayos X disminuya más rápidamente para las estrellas más viejas y de rotación más lenta que para las estrellas más jóvenes y más rápidas.
Independientemente de la causa, la relación entre la edad de una estrella y sus emisiones de rayos X podría proporcionar a los astrónomos y cazadores de exoplanetas otra herramienta para medir la posible habitabilidad de un sistema. Dondequiera que se encuentre una estrella de tipo G o de tipo K, conocer la edad de la estrella podría ayudar a imponer restricciones sobre la habitabilidad potencial de cualquier planeta que la orbita.
