XMM Newton desvela una sorpresa magnética
El telescopio espacial de rayos X de la ESA, XMM-Newton, ha hallado indicios de la existencia de un campo magnético en una región del espacio en que los astrónomos no esperaban encontrar ninguno. Se trata de un campo magnético entorno a una estrella joven llamada AB Aurigae, y podría ser una solución a un problema que dura desde hace veinte años.
AB Aurigae tiene 2,7 veces la masa del Sol, y es una de las estrellas más masivas en la nube de formación estelar Taurus-Aurigae. A pesar de que está entre unas casi 400 estrellas más pequeñas, su radiación ultravioleta juega un papel clave a la hora de dar forma a la nube. La masa de Taurus-Aurigae permite clasificarla entre una clase de objetos conocidos como estrellas Herbig, en honor de su descubridor George Herbig.
XMM-Newton apunta sistemáticamente su cámara EPIC (European Photon Imaging Camera) hacia AB Aurigae y las demás estrellas jóvenes de la nube, dentro de un programa de observación de Taurus-Auriga en rayos X. En las observaciones, AB Aurigae destaca por su brillo, lo que indica que emite rayos X.
Y aquí viene lo interesante. Se espera que las estrellas jóvenes con intensos campos magnéticos emitan rayos X, pero en cambio los modelos han sugerido en más de una ocasión que las estrellas Herbig carecen de las condiciones internas adecuadas para generar un campo magnético apreciable. Y aún así, los astrónomos llevan 20 años detectándolos.
¿Cuál puede ser la procedencia de estos rayos X? Algunos astrónomos han sugerido que las estrellas Herbig podrían estar orbitados por una estrella compañera más pequeña, y que dicha estrella podría ser la fuente de los rayos X.
Sin embargo un grupo internacional encabezado por Manuel Güdel y su estudiante de doctorado Alessandra Telleschi, del Instituto Paul Scherrer, en Suiza, analizó los datos de la estrella AB Aurigae, y halló que la temperatura del gas que emite los rayos X es de entre uno y cinco millones de grados centígrados. “Esto es sospechosamente bajo”, dice Güdel. Las estrellas jóvenes de tipo solar tienen atmósferas gaseosas con campos magnéticos que las calientan a 10 millones de grados o más.
Güdel y su grupo dieron con otra pista que indicaba que los rayos X debían proceden de la propia estrella AB Aurigae: la emisión X variaba en intensidad cada 42 horas. Este es un número mágico para la estrella, porque los astrónomos saben que la radiación óptica y ultravioleta de la estrella también varía en el mismo período de tiempo. “El hecho de hallar la misma periodicidad confirma que los rayos X proceden de AB Aurigae, y no de una estrella compañera”, dice Güdel. Pero ¿cómo se generan los rayos X?
Para dar con la explicación, Telleschi y sus colegas revisaron los datos en alta resolución obtenidos sobre AB Aurigae con los espectrómetros (Reflection Grating Spectrometers) de XMM-Newton. Buscaban, en concreto, una marca en el espectro que pudiera indicarles cómo de lejos de la superficie de la estrella estaba el gas emisor de rayos X.
Para su sorpresa, hallaron que la fuente de rayos X estaba localizada muy alta en la atmósfera de la estrella. Ellos hubieran esperado que estuviera mucho más próxima a la superficie estelar. Cuando los rayos X proceden de muy lejos de la superficie de la estrella significa que los chorros de gas que emite la estrella desde sus dos hemisferios, y que forman el viento estelar, están muy probablemente siendo canalizados en sentidos opuestos y obligados a encontrarse, chocando. Y lo único que podría hacer eso es un campo magnético. No necesariamente un campo magnético muy intenso, pero sí un campo magnético.
Por suerte, otro grupo de astrónomos que había desarrollado un modelo de campo magnético de esta clase para otro tipo de estrellas también trabajaba en el grupo de observación de Taurus-Auriga. Así que fue fácil para ellos aportar sus conocimientos.
Trabajando con ellos, Telleschi, Güdel y sus colegas proponen ahora que cuando la gran masa de gas colapsó para dar lugar a la formación de la estrella AB Aurigae, arrastró consigo parte del campo magnético que permeaba esa región del espacio. Este campo se encuentra ahora atrapado dentro de la estrella, y canaliza los vientos estelares. De esta manera los vientos procedentes de ambos hemisferios estelares chocan y emiten rayos X.
Se trata de una explicación elegante para un misterio que data de hace dos décadas, pero por el momento Güdel y sus colegas no saben si es aplicable a otras estrellas Herbig. “Esa es la cuestión clave”, dice Güdel. Para resolverla habrá que obtener espectros de alta resolución de otras estrellas Herbig.
Nota a los editores:
El título del trabajo científico en que se basa esta nota es: "The first high-resolution X-ray spectrum of a Herbig Star: AB Aurigae," por Alessandra Telleschi, Manuel Güdel, Kevin Briggs, Stephen Skinner, Marc Audard, y Elena Franciosini. Será publicado próximamente en Astronomy and Astrophysics.
Para más información
Manuel Güdel, Paul Scherrer Institut, Switzerland
Email: guedel @ astro.phys.ethz.ch
Norbert Schartel, ESA XMM-Newton Project Scientist
Email: norbert.schartel @ sciops.esa.int
