Artículo de Aaron Golden, astrónomo visitante en el Observatorio y planetario de Armagh
Stephen Bourke trabaja en el Departamento de espacio, tierra y medio ambiente, Observatorio Espacial de la sala en Suecia, y Aaron Golden en la escuela de matemáticas en Nui Galway, y es un astrónomo visitante en el Observatorio y planetario de Armagh. Las observaciones de la I-Lofar fueron tomadas como parte de la propuesta de LOFAR LC9_040 "una búsqueda para la Aurora en las estrellas cercanas de la llamarada usando Lofar".
I-Lofar alcanzó otro hito en la noche del 6 de marzo, cuando toda la red de telescopios Lofar en todo el continente europeo, incluyendo el Outstation de Birr, fue utilizada por primera vez por los astrónomos irlandeses Stephen Bourke y Aaron Golden para observar la cerca de la estrella de Bengala CN Leonis. El equipo espera "capturar" una llamarada estelar que estalla en la corona de la estrella, y usar las observaciones de radio tomadas en Birr y en toda la red Lofar para entender cómo evolucionan estas llamaradas con el tiempo y cuán similares son a las llamaradas solares que experimentamos aquí en la tierra. CN Leo es una pequeña estrella enana roja a unos 8 años luz de distancia en la constelación de Leo, y es probable que posea un sistema planetario. De hecho, ahora sabemos que la inmensa mayoría de las estrellas de la galaxia que tienen sistemas planetarios que podrían albergar planetas habitables orbitan estrellas enanas rojas como CN Leo, así que una pregunta muy importante para responder es si tales planetas podrían sobrevivir a la realidad muy poderosos destellos estelares que vemos de muchos de estos enanos rojos. Estudiando la forma en que ocurren estas llamaradas estelares y cómo interactúan con sus entornos locales usando I-Lofar ofrece una nueva ventana en esta importante área de la astronomía.
I-Lofar y su arsenal de la venda alta en el castillo de Birr en despojo del condado.
Estrellas variables en el cielo nocturno se han conocido desde la antigüedad-algunos de ustedes pueden haber oído hablar de la estrella de ojo desnudo ALGOL, al final de la ' t ligeramente sesgada que forma la constelación Perseus. Es un binario eclipsando, por el cual el paso del refrigerador, y el amortiguador, estrella del compañero pasa delante de la estrella primaria más grande, más brillante-en efecto, haciendo ALGOL que miran engañoso dimmer, cerca de 1,3 magnitudes cada 3 días. Las estrellas que se oscurecen a través de los eclipses son extremadamente útiles para nosotros, ya que las observaciones se pueden utilizar para estudiar atmósferas estelares, y lo más famoso, si la atenuación es causada por un planeta que cruza el disco estelar, podemos medir eso también – de hecho, así es como todos los exoplanetas que un re regularmente anunciado por la NASA con su Kepler/K2 Observatorio orbital se hacen. Gracias a esta técnica, ahora sabemos que hay miles de exoplanetas orbitando las estrellas cercanas, que en muchos aspectos es casi tan revolucionario un concepto como la propuesta de Copérnico de que los planetas van alrededor del sol.
I-Lofar con la vía Láctea sobre la cabeza (crédito: i-Lofar Intern Luis Alberto Cañizares)
Lo más interesante de los planetas es la posibilidad de que la vida pudiera existir en ellos, y los astrónomos ya se han embarcado en estudios para tratar de determinar si los ingredientes para la vida como lo conocemos están presentes en estos exoplanetas. Hay muchas maneras, directas e indirectas, de tratar de ver si un exoplaneta podría encajar en la cuenta.
¿Qué tan cerca está un planeta orbitando a una estrella? Demasiado cerca, y el calor del asado perpetuo horneará cualquier ambiente, como lo que vemos con mercurio. Demasiado lejos, y el planeta existirá en un estado de congelación interminable, la estrella está demasiado lejos para permitir que un mundo rocoso como el nuestro Sostenga una atmósfera gaseosa, críticamente en el régimen de temperatura que permite que el agua exista establemente en forma líquida. La distancia delimitada por este límite interior y exterior se conoce como la zona habitable, y donde se puede determinar se basa casi en su totalidad en el calor de la estrella central, que se puede determinar a partir de los colores de la estrella en sí. Pero esto es sólo la mitad de la historia – para nuestro sistema solar, los planetas Venus, la tierra y Marte se encuentran en la zona habitable del sol, sin embargo, todos sabemos que sólo uno es en realidad habitable.
Las observaciones directas pueden resolver si un exoplaneta es ' habitable ' estudiando la diferencia minúscula en el espectro observado de una estrella como un planeta pasa delante de él. Estos cambios provienen de la dispersión de la luz a través de la atmósfera delgada del planeta y el uso de los telescopios más grandes basados en tierra, junto con el radiotelescopio espacial Hubble, se han encontrado firmas de agua en otros mundos. ¿Cómo se puede determinar directamente lo que parece un "planeta viviente" comparado con uno inerte? Notablemente, aquí es donde la luna es muy útil. Usted podría haber notado cuando el cielo es lo suficientemente oscuro que todavía se puede ver la otra parte de una luna creciente brillante-la parte de la luna se supone que está en la sombra del sol. A través de binoculares o un telescopio, esta "luz Ashen" es gloriosamente aparente. Esta es la luz de nuestro planeta que se refleja en el lado oscuro de la luna. Hermoso que es, es también una firma de lo que refleja la luz es como de un planeta ' vivo ', y los astrónomos pueden tomar un espectro de la luz normal del sol, y un espectro de este ' earthshine ', sustraer uno del otro, y bueno-presto, tienen un espectro de lo que La tierra se ve realmente como. Su entonces fácil detectar las firmas interesantes asociadas al agua, con varias especies de oxígeno, y las jorobas y protuberancias anchas que corresponden a los océanos o a los masas forestados. Un día en un futuro muy próximo, los astrónomos podrán hacer estos mismos tipos de observaciones para los exoplanetas más cercanos.
La constelación de Leo el León, visto detrás del préstamo conmemorativo de Armagh Robinson.
Entonces, ¿qué tiene todo esto que ver con CN Leo, y las observaciones realizadas recientemente por I-Lofar?
CN Leo es un enano Cool M – es mucho más fresco que nuestro sol, por lo que su zona habitable está más cerca. La galaxia tiene mucho más de este tipo de estrellas, que estrellas como nuestro sol, y tal vez más pertinente, la gran mayoría de exoplanetas descubrió hasta la fecha órbita estrellas como CN Leo. La otra cosa acerca de las estrellas como CN Leo es que son bastante viejas, así que teniendo en cuenta lo que sabemos acerca de nuestra propia "historia familiar", es decir, los mil millones de años o así que se tardó la vida para evolucionar, esto tendería a "acortar las probabilidades" de la habitabilidad. Esas son las buenas noticias.
Ilustración de un artista de una llamarada de una enana roja junto a uno de sus planetas cercanos. Crédito: Roberto molar Candanosa/Carnegie Institution for Science, NASA/SDO, NASA/JPL.
La mala noticia es que las estrellas como CN Leo se someten, por razones que aún no comprendemos completamente, frecuentes y a veces muy violentos eventos de bengalas – como las gigantescas llamaradas solares que ocasionalmente oímos de la procedencia de nuestro propio sol. Cuando ocurre una llamarada estelar, se liberan enormes cantidades de energía como radiación electromagnética y partículas de alta energía, y este evento puede tener implicaciones devastadoras para cualquier cosa cercana, como un planeta, ya que el impacto de esta energía puede en efecto despojarse y evaporar cualquier atmósfera, y bañar su superficie en la radiación ionizante letal. En la tierra somos increíblemente afortunados de que nuestro planeta posea un campo magnético. Como las limaduras de hierro salpicadas en la parte superior de un imán de barra, el toro como líneas de campo magnético crear un capullo, conocido como el magnetosfera, que nos protege del viento solar abrasador 24/7, y que las hebillas, sin embargo, sigue siendo resistente cuando la bomba de partículas de una llamarada solar-una corona expulsión masiva – Hits, que nos proporciona el hermoso espectáculo de luz que son las auroras.
Para los enanos de M sin embargo, las llamaradas son mucho más comunes, y mucho más violentas-los delincuentes reincidentes conforman a un grupo bien estudiado conocido como "estrellas de la llamarada", y el Leo de CN es uno de éstos. Al igual que nuestro sol, la mejor manera de tratar de entender el origen y la evolución de una llamarada es observarlo sucediendo, utilizando muchos tipos diferentes de observaciones – en rayos X, en la óptica, utilizando ondas de radio – ya que todas estas sondan diferentes componentes físicos del proceso , y así nos permiten encajar el rompecabezas de la física subyacente involucrados. Es sólo muy recientemente que hemos podido estudiar el universo en las ondas de radio más normalmente asociadas con radios de transistor, y usando el telescopio Lofar podremos por primera vez tener una pieza que falta críticamente importante en ese rompecabezas. Esta es la razón por la que nuestras recientes observaciones de CN Leo con Lofar también participaron en el Jodrell del banco electrónico de e-Merlin, el telescopio de John Moore University's robot Liverpool en el Observatorio del Roque de los muchachos en las Islas Canarias, y Neil Gehrels, de la NASA Observatorio SWIFT.
Mapa que muestra las estaciones de LOFAR en toda Europa. Con la adición de la estación irlandesa en Birr la línea de fondo del este-oeste se aumenta, así que mejorando la resolución angular de las imágenes.
Y existe el potencial de un ' Bonus '. Los hermosos colores que vemos en la luz óptica de las auroras también tienen una firma distintiva en la luz de radio, y la frecuencia en el dial que necesitamos para establecer nuestros receptores para que podamos escuchar las auroras de la tierra se establecen por el campo magnético de la tierra. Por casualidad, los radiotelescopios como Lofar se pueden sintonizar con ese conjunto de frecuencias ' planetarias ', y así detectar la danza lejana de una Aurora de un exoplaneta aún no detectado orbitando CN Leo, un exoplaneta que tenía un campo magnético suficientemente fuerte para protegerlo de las bengalas estelares de CN Leo. Y si es así para el sistema CN Leo, ¿por qué no para muchos de los otros sistemas exoplanetas que orbitan a otros enanos de M en nuestro pequeño rincón de la galaxia?