Sol
Ciencia
Descubren el mecanismo que frena a las estrellas en todo el universo, incluido nuestro Sol
Mediante una simulación 3D de una estrella masiva, investigadores de la Universidad de Kioto estudiaron la interacción entre la convección violenta, la rotación y los campos magnéticos de la estrella
Desde su nacimiento hasta su final, las estrellas suelen reducir su velocidad de rotación entre 100 y 1000 veces. Por ejemplo, el momento angular total de nuestro Sol ha ido disminuyendo a medida que el material se desprende gradualmente de su superficie en forma de viento solar. Al observar este fenómeno, los astrónomos han teorizado sobre cómo la interacción entre los campos magnéticos y el flujo de plasma es la forma más eficiente de reducir la velocidad de rotación de las estrellas.
En este contexto, un equipo de investigadores de la Universidad de Kioto (Japón) se inspiró para investigar cómo los campos magnéticos afectan la rotación dentro de las estrellas masivas.
«Nuestros coautores en Australia y el Reino Unido ya han realizado simulaciones magnetohidrodinámicas en 3D para estrellas masivas antes del colapso del núcleo. Sospechábamos que el flujo dentro de la zona convectiva de la estrella masiva podría evolucionar de forma análoga a la zona convectiva solar», afirma el líder del equipo, Ryota Shimada.
Mediante una simulación 3D de una estrella masiva, el equipo estudió la interacción entre la convección violenta, la rotación y los campos magnéticos de la estrella. Los investigadores confirmaron que la rotación interna y el campo magnético de las estrellas evolucionan de forma similar al proceso energético que mantiene el campo magnético de nuestro Sol. Con estas ecuaciones, el equipo pudo predecir matemáticamente la evolución de la rotación interna de la estrella a lo largo del tiempo.
Ilustración de las regiones internas de una estrella masiva durante su fase final de combustión de oxígeno (verde) y silicio (verde azulado), antes del colapso del núcleo de hierro
La simulación también reveló que la velocidad y la dirección de los movimientos convectivos se vieron influenciadas por la rotación y los campos magnéticos en escalas de tiempo cortas, lo que a su vez modifica la rotación, provocando que esta disminuya o, en algunos casos, aumente su velocidad.
«Nos sorprendió descubrir que algunas configuraciones de los campos magnéticos hacen girar el núcleo, lo que sugiere que la velocidad de rotación final dependerá de las propiedades de cada estrella», afirma la coautora Lucy McNeill.
Este descubrimiento sugiere que la teoría desarrollada para describir la rotación en estrellas de tipo solar podría ser universal. Por ello, el equipo planea crear simulaciones de evolución estelar que representen la vida útil completa de estrellas de masa variable, desde baja hasta alta, para predecir sus velocidades de rotación durante diversas etapas evolutivas.
