La rotación de una estrella es diferente a la de cualquier otra y no sabemos por qué

La estrella V889 Herculis gira más rápido en latitudes medias que el ecuador o los polos, a diferencia del Sol y de todo lo que esperaríamos. Los astrónomos que detectaron el patrón aún no tienen una explicación, pero cuando la encontremos, podría haber grandes cambios en nuestras suposiciones sobre el comportamiento estelar.

Cuando los astrónomos empezaron a seguir los movimientos de las manchas solares, se dieron cuenta de que el Sol giraba. No era tan sorprendente, dado que otros cuerpos astronómicos también lo hacen (incluso la Luna puede parecer que no lo hace hasta que se piensa un poco más). Sin embargo, observaciones más detalladas revelaron que, a diferencia de los planetas o las lunas, el Sol no gira a la misma velocidad en todo momento. El ecuador tarda unos 25 días terrestres en girar, mientras que la cifra para los polos es de unos 34 días, con valores intermedios en latitudes medias.

Se cree que esto se debe a que el plasma caliente sube a la superficie casi en paralelo al eje de rotación cerca de los polos, pero perpendicular al ecuador. La conservación del momento angular fuerza una rotación más rápida en el ecuador y, en un cuerpo fluido, las fuerzas entre las regiones son insuficientes para mantener las rotaciones igualadas.

Incluso nuestros telescopios más avanzados carecen de la capacidad de rastrear manchas estelares en otras estrellas con la misma precisión. Sin embargo, podemos ver lo suficiente para saber que algunas giran mucho más rápido y otras más lentamente. En la medida en que pudimos medir diferentes velocidades de rotación según la latitud, parecía que o bien compartían la característica de girar más rápido cuanto más nos acercamos al ecuador o tenían una rotación similar en todas las latitudes.

Se llegó a estas conclusiones basándose en observaciones de rotaciones de plazo relativamente corto, pero la física se ajusta a las observaciones y todo parecía ir bien en el cielo, hasta que observamos a V889 Herculis.

Con una masa y una temperatura apenas superiores a las del Sol, pero con una edad de 50 millones de años, V889 Herculis se considera uno de los mejores indicadores que hemos visto del Sol, con un 1 por ciento de su edad actual. A 115 años luz de distancia, no está cerca, pero está más cerca que el 99,9 por ciento de las estrellas de la galaxia, lo que lo convierte en un candidato ideal para su estudio.

Las estrellas giran rápidamente cuando se forman y se vuelven más lentas con el tiempo. En este sentido, V889 Herculis no es una excepción: rota una vez cada 32 horas, lo que permite a los astrónomos observar un gran número de rotaciones. Hace catorce años, un estudio informó el resultado esperado de que el ecuador gira más rápido que los polos, rodeándolos aproximadamente cada 150 días, pero esto ignoró las latitudes medias.

Teniendo en cuenta la forma gradual en que el Sol pierde velocidad con la latitud, esto no parecía ser un problema, pero un equipo dirigido por el Dr. Mikko Tuomi de la Universidad de Helsinki (más conocido por ayudar a descubrir Proxima Centauri b) ha complicado las cosas. Descubrieron que la rotación máxima se produce en latitudes de 37 a 40 grados. El ecuador gira más lento, pero los polos son los más lentos de todos.

«Hemos aplicado una técnica estadística recientemente desarrollada a los datos de una estrella conocida que se ha estudiado en la Universidad de Helsinki durante años. No esperábamos ver tales anomalías en la rotación estelar. Las anomalías en el perfil rotacional de V889 Herculis indican que nuestra comprensión de la dinámica estelar y de las dinamos magnéticas es insuficiente», dijo Tuomi en un comunicado.

El equipo utilizó la misma técnica para explorar el perfil rotacional de LQ Hydrae, una estrella un 20 por ciento menos masiva que el Sol y de la misma edad que V889 Herculis. Su rotación no se pudo distinguir de la de un cuerpo sólido, donde el ecuador y los polos giran al mismo ritmo. Sin embargo, los autores creen que su ecuador probablemente aún gira más rápido, solo que en una medida tan pequeña que carecemos de la capacidad para detectar la diferencia.

Tanto V889 Herculis como LQ Hydrae han sido rastreados durante 30 años por telescopios robóticos en el Observatorio Fairborn que tienen el tamaño de grandes instrumentos para aficionados, en lugar de los gigantes que dominan la astronomía profesional. Estos modestos instrumentos no pueden distinguir las manchas estelares individuales a esta distancia, pero lo compensan con observaciones a largo plazo que rastrean el aumento y la caída del brillo.

Tuomi y sus colegas seleccionaron curvas que, según creen, son indicativas de épocas en las que las manchas se ubicaban predominantemente en una parte de la estrella. Dado que se produjeron miles de rotaciones durante el tiempo en que se observó cada estrella, esto les proporcionó una gran muestra con la que trabajar.

«Es sorprendente que incluso en la era de los grandes observatorios espaciales podamos obtener información fundamental sobre la astrofísica estelar con pequeños telescopios de 40 cm. [16-inch] “Telescopios terrestres”, dijo Tuomi.

El estudio se publica en Astronomy & Astrophysics.