En sus interiores, las estrellas están estructuradas en capas, moda similar a la cebolla. En aquellos con temperaturas similares a las del sol, el núcleo es seguido por la zona de radiación. Allí, el calor de dentro es conducido hacia afuera por medio de la radiación. A medida que el plasma estelar se enfría más afuera, El transporte de calor está dominado por los flujos de plasma:el plasma caliente desde el interior sube a la superficie, enfría y se hunde de nuevo. Este proceso se llama convección. Al mismo tiempo, la rotación de la estrella, que depende de la latitud estelar, introduce movimientos de cizallamiento. Juntos, ambos procesos retuercen y retuercen las líneas del campo magnético y crean los complejos campos magnéticos de una estrella en un proceso dinámico que aún no se comprende completamente.

"Desafortunadamente, no podemos mirar directamente al Sol y otras estrellas para ver estos procesos en acción, pero hay que recurrir a métodos más indirectos, "dice el Dr. Jyri Lehtinen del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS) en Alemania, primer autor del nuevo artículo publicado hoy en Astronomía de la naturaleza . En su estudio actual, los investigadores compararon los niveles de actividad de diferentes estrellas, por un lado, y sus propiedades rotacionales y convectivas por el otro. El objetivo era determinar, qué propiedades tienen una fuerte influencia en la actividad. Esto puede ayudar a comprender los detalles del proceso de dínamo interno.

En el pasado se han propuesto varios modelos de dínamo estelar, pero prevalecen dos paradigmas principales. Mientras que uno de ellos pone un mayor énfasis en la rotación y asume solo efectos sutiles de los flujos conveccionales, el otro depende fundamentalmente de la convección turbulenta. En este tipo de convección, el plasma estelar caliente no sube a la superficie a gran escala, movimientos tranquilos. Bastante, Dominan los flujos vigorosos a pequeña escala.

Para encontrar evidencia de uno u otro de los dos paradigmas, Lehtinen y sus colegas observaron por primera vez 224 estrellas muy diferentes. Su muestra contenía ambas estrellas de secuencia principal, que están por así decirlo en la flor de su vida, y mas viejo, estrellas gigantes más evolucionadas. Típicamente, tanto las propiedades de convección como de rotación de las estrellas cambian a medida que envejecen. En comparación con las estrellas de la secuencia principal, Las estrellas evolucionadas exhiben una zona de convección más gruesa que a menudo se expande sobre gran parte del diámetro de la estrella y, a veces, reemplaza completamente la zona de radiación. Esto conduce a tiempos de rotación más largos para el transporte de calor por convección. Al mismo tiempo, la rotación suele ralentizarse.

Para su estudio, los investigadores analizaron un conjunto de datos obtenidos en el Observatorio Mount Wilson en California (EE. UU.), que durante varios años registró las emisiones de las estrellas en longitudes de onda típicas de los iones de calcio que se encuentran en el plasma estelar. Estas emisiones no solo están correlacionadas con el nivel de actividad de las estrellas. El complejo procesamiento de datos también permitió inferir los períodos de rotación de las estrellas.

Como el sol, las estrellas a veces están moteadas con regiones de intensidad de campo magnético extremadamente alta, las llamadas regiones activas, que a menudo se asocian con manchas oscuras en la superficie visible de las estrellas. "Cuando una estrella gira, estas regiones aparecen y salen de él, lo que lleva a un aumento y disminución periódica del brillo de la emisión, "Prof. Dr. Maarit Käpylä de la Universidad Aalto en Finlandia, quien también dirige el grupo de investigación "Solar and Stellar Dynamos" en MPS, explica. Sin embargo, Dado que las emisiones estelares también pueden fluctuar debido a otros efectos, identificar variaciones periódicas, especialmente durante períodos prolongados, es complicado.

"Algunas de las estrellas que estudiamos muestran períodos de rotación de varios cientos de días, y sorprendentemente todavía un nivel de actividad magnética similar a las otras estrellas, y notablemente incluso ciclos magnéticos como el Sol, "dice el Dr. Nigul Olspert de MPS, quien analizó los datos. El sol, en comparación, gira con bastante rapidez con un período de rotación de solo aproximadamente 25 días en el ecuador solar. Los tiempos de rotación convectiva se calcularon mediante el modelado de estructuras estelares teniendo en cuenta la masa de cada estrella, composición química, y etapa evolutiva.

El análisis de los científicos muestra que el nivel de actividad de una estrella no depende sólo de su rotación, como habían sugerido otros estudios basados ​​en muestras más pequeñas y uniformes que incluyen sólo estrellas de secuencia principal. En lugar de, solo si se tiene en cuenta la convección, ¿Se puede entender el comportamiento de las estrellas evolucionadas y de la secuencia principal de una manera unificada? "La coacción de rotación y convección determina qué tan activa es una estrella, "Resume el profesor Käpylä." Nuestros resultados inclinan la balanza a favor del mecanismo de dínamo, incluida la convección turbulenta, " ella agrega.