Las estrellas están tan lejos que aparecen sólo como puntos de luz para estos telescopios, y los fenómenos interpretados como llamaradas estelares son aumentos abruptos en el brillo de estos puntos.

También faltan datos en otras partes del espectro electromagnético, y la mayoría de los estudios de estos eventos se centran en la energía irradiada. Las observaciones han detectado "superllamaradas", enormes erupciones magnéticas en la atmósfera de estrellas con energías entre 100 y 10.000 veces mayores que las llamaradas solares más energéticas. La pregunta es si alguno de los modelos disponibles puede explicar niveles tan altos de energía.

Hay dos modelos disponibles. El más popular trata la radiación de una superllamarada como una emisión de cuerpo negro a una temperatura de 10.000 Kelvin. El otro asocia el fenómeno a un proceso de ionización y recombinación de átomos de hidrógeno.

Un estudio realizado por investigadores afiliados al Centro Mackenzie de Radioastronomía y Astrofísica (CRAAM) de la Universidad Presbiteriana Mackenzie (UPM) en Brasil y la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de Glasgow en el Reino Unido analizó los dos modelos.

El estudio se publica en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .

"Teniendo en cuenta los procesos conocidos de transferencia de energía en las llamaradas, sostenemos que el modelo de recombinación de hidrógeno es físicamente más plausible que el modelo de cuerpo negro para explicar el origen de la emisión óptica de banda ancha de las llamaradas", dijo Paulo Simões, primer autor del artículo y profesor de la UPM.

Los investigadores analizaron 37 superllamaradas en el sistema estelar binario Kepler-411 y cinco superllamaradas en la estrella Kepler-396, utilizando los dos modelos. "Concluimos que las estimaciones de la energía total de las llamaradas basadas en el modelo de recombinación de hidrógeno son aproximadamente un orden de magnitud más bajas que los valores obtenidos usando el modelo de radiación de cuerpo negro, y se ajustan mejor a los procesos de llamaradas conocidos", afirmó Simões.

Estos procesos se describen en términos de erupciones solares. A pesar de muchas diferencias, las erupciones solares continúan informando los modelos en los que se interpretan las erupciones estelares. Se ha acumulado una enorme cantidad de información sobre las erupciones solares, documentadas por primera vez en la literatura astronómica por dos astrónomos ingleses, Richard Carington y Richard Hodgson, quienes observaron de forma independiente la misma erupción solar el 1 de septiembre de 1859.

"Desde entonces, se han observado erupciones solares con un brillo intenso que dura de segundos a horas y en diferentes longitudes de onda, desde ondas de radio y luz visible hasta ultravioleta y rayos X. Las erupciones solares se encuentran entre los fenómenos más energéticos de nuestro sistema solar y pueden afectar a los satélites. operaciones, radiocomunicaciones, redes eléctricas y sistemas de navegación y GPS, por citar sólo algunos ejemplos", afirmó Alexandre Araújo, Ph.D. Candidato al CRAAM, docente y coautor del artículo.

Las llamaradas solares ocurren en regiones activas asociadas a campos magnéticos intensos, donde se liberan abruptamente abundantes cantidades de energía en la corona (la capa más externa del sol) por la reconexión del campo magnético, calentando el plasma y acelerando electrones e iones, entre otras partículas. /P>

"Debido a que tienen menos masa, los electrones pueden acelerarse a una gran fracción de la velocidad de la luz, típicamente alrededor del 30% pero a veces más. Las partículas aceleradas viajan a lo largo de las líneas del campo magnético y algunas son expulsadas al espacio interplanetario mientras que otras entran en el espacio interplanetario". en dirección opuesta hacia la cromosfera, la capa debajo de la corona, donde chocan con el plasma de alta densidad y su energía se transfiere al medio.

"El excedente de energía calienta el plasma local, provocando ionización y excitación de los átomos y, en consecuencia, produciendo radiación, que podemos detectar con telescopios en la superficie terrestre y en el espacio", explicó Simões.

Desde la década de 1960, muchos estudios observacionales y teóricos han intentado explicar la cantidad excepcionalmente grande de luz visible emitida por las erupciones solares, pero hasta la fecha no se ha encontrado una solución definitiva. Las explicaciones más populares producidas por estos estudios son la radiación del cuerpo negro proveniente del calentamiento de la fotosfera, la capa debajo de la cromosfera, y la radiación de recombinación de hidrógeno en la cromosfera. Esta recombinación ocurre cuando protones y electrones separados por ionización se reúnen para formar átomos de hidrógeno.

"La limitación del primer caso se puede resumir en una cuestión de transporte de energía:ninguno de los mecanismos de transporte de energía normalmente aceptados para las erupciones solares tiene la capacidad de entregar la energía necesaria en la fotosfera para provocar un calentamiento del plasma suficiente para explicar las observaciones. " Dijo Simões.

Araújo estuvo de acuerdo y dijo:"Los cálculos realizados por primera vez en la década de 1970 y luego confirmados mediante simulaciones por computadora muestran que la mayoría de los electrones acelerados en las erupciones solares no logran cruzar la cromosfera y entrar en la fotosfera. El modelo del cuerpo negro como explicación de la luz blanca en las erupciones solares por lo tanto, es incompatible con el principal proceso de transporte de energía aceptado para las erupciones solares."

En cuanto al modelo de radiación de recombinación de hidrógeno, es más consistente desde el punto de vista físico, pero desafortunadamente aún no puede ser confirmado por observaciones, concluyen los investigadores, aunque el artículo proporciona argumentos adicionales a favor de este modelo, que ha sido ignorado en la mayoría de los estudios. /P>

Más información: Paulo J A Simões et al, Continuo de recombinación de hidrógeno como modelo radiativo para llamaradas ópticas estelares, Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society (2024). DOI:10.1093/mnras/stae186

Información de la revista: Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society

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