Ilustración de convección en estrella similar al sol. Crédito de la imagen: NASA / CXC / M.Weiss. Click para agrandar
El estudio del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA de estrellas cercanas al sol sugiere que hay casi tres veces más neón en el sol y en el universo local de lo que se creía anteriormente. De ser cierto, esto resolvería un problema crítico al comprender cómo funciona el sol.
"Usamos el sol para probar qué tan bien entendemos las estrellas y, en cierta medida, el resto del universo", dijo Jeremy Drake, del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica en Cambridge, Massachusetts. "Pero para entender el sol, necesitamos saber exactamente de qué está hecho ”, agregó.
No se sabe cuánto neón contiene el sol. Esta es información crítica para crear modelos teóricos del sol. Los átomos de neón, junto con el carbono, el oxígeno y el nitrógeno, juegan un papel importante en la rapidez con que fluye la energía desde las reacciones nucleares en el núcleo del sol hasta su borde, donde luego se irradia al espacio.
La velocidad de este flujo de energía determina la ubicación y el tamaño de una región estelar crucial llamada zona de convección. La zona se extiende desde cerca de la superficie del sol hacia adentro aproximadamente 125,000 millas. La zona es donde el gas sufre un movimiento convectivo rodante muy parecido al aire inestable en una tormenta eléctrica.
"Este gas turbulento tiene un trabajo extremadamente importante, porque casi toda la energía emitida en la superficie del sol se transporta allí por convección", dijo Drake.
La cantidad aceptada de neón en el sol ha llevado a una paradoja. La ubicación y el tamaño predichos de la zona de convección solar no están de acuerdo con los deducidos de las oscilaciones solares. Las oscilaciones solares son una técnica en la que los astrónomos confiaban anteriormente para sondear el interior del sol. Varios científicos han señalado que el problema podría solucionarse si la abundancia de neón es, de hecho, aproximadamente tres veces mayor que la actualmente aceptada.
Los intentos de medir la cantidad precisa de neón en el sol se han visto frustrados por un capricho de la naturaleza; Los átomos de neón no emiten firmas en luz visible. Sin embargo, en un gas calentado a millones de grados, el neón brilla intensamente en los rayos X. Las estrellas como el sol están cubiertas de este gas sobrecalentado que es traicionado por la corona blanca a su alrededor durante los eclipses solares. Sin embargo, las observaciones de la corona del sol son muy difíciles de analizar.
Para explorar el contenido de neón, Drake y su colega Paola Testa del Instituto de Tecnología de Massachusetts en Cambridge, Massachusetts, observaron 21 estrellas similares al sol a una distancia de 400 años luz de la Tierra. Estas estrellas locales y el sol deberían contener aproximadamente la misma cantidad de neón en comparación con el oxígeno.
Sin embargo, se encontró que estos parientes estelares cercanos contenían en promedio casi tres veces más neón de lo que se cree para el sol. "O el sol es un fenómeno en su vecindario estelar, o contiene mucho más neón de lo que pensamos", dijo Testa.
Estos resultados de Chandra aseguraron a los astrónomos que la teoría física detallada detrás del modelo solar es segura. Los científicos usan el modelo del sol como base para comprender la estructura y la evolución de otras estrellas, así como muchas otras áreas de la astrofísica.
"Si la mayor abundancia de neón medida por Drake y Testa es correcta, entonces es un triunfo simultáneo para Chandra y para la teoría de cómo brillan las estrellas", dijo John Bahcall, del Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, NJ. Bahcall es un experto en el campo que no participó en el estudio Chandra. Drake es el autor principal del estudio publicado en la edición de esta semana de la revista Nature.
El Centro Marshall de Vuelo Espacial Marshall de la NASA, Huntsville, Alabama, administra el programa Chandra para la Dirección de Misión Científica de la agencia. El Observatorio Astrofísico Smithsoniano controla las operaciones científicas y de vuelo desde el Centro de Rayos X Chandra en Cambridge, Massachusetts.
Fuente original: Comunicado de prensa de Chandra
