Mancha estelar

Las manchas estelares son fenómenos estelares , llamados así por analogía con las manchas solares . En otras estrellas no se han detectado manchas tan pequeñas como las manchas solares, ya que provocarían pequeñas fluctuaciones de brillo imperceptibles. Las manchas estelares comúnmente observadas son en general mucho más grandes que las del Sol : hasta aproximadamente el 30% de la superficie estelar puede estar cubierta, lo que corresponde a manchas estelares 100 veces más grandes que las del Sol.

Detección y mediciones

Para detectar y medir la extensión de las manchas estelares se utilizan varios tipos de métodos.

Para estrellas que giran rápidamente: imágenes Doppler e imágenes Zeeman-Doppler . ^[1] Con la técnica de imágenes Zeeman-Doppler se puede determinar la dirección del campo magnético en las estrellas ya que las líneas espectrales se dividen según el efecto Zeeman , revelando la dirección y magnitud del campo.
Para estrellas que giran lentamente: relación de profundidad de línea (LDR). Aquí se miden dos líneas espectrales diferentes, una sensible a la temperatura y otra que no lo es. Dado que las manchas estelares tienen una temperatura más baja que su entorno, la línea sensible a la temperatura cambia su profundidad. A partir de la diferencia entre estas dos líneas se puede calcular la temperatura y el tamaño del punto, con una precisión de temperatura de 10K.
Para estrellas binarias eclipsantes : el mapeo de eclipses produce imágenes y mapas de manchas en ambas estrellas. ^[2]
Para estrellas binarias gigantes : interferometría de línea de base muy larga ^[3]^[4]
Para estrellas con planetas extrasolares en tránsito : variaciones de la curva de luz. ^[5]

Temperatura

Las manchas estelares observadas tienen una temperatura que es, en general, entre 500 y 2000 kelvin más fría que la fotosfera estelar . Esta diferencia de temperatura podría dar lugar a una variación de brillo de hasta 0,6 magnitudes entre la mancha y la superficie circundante. También parece haber una relación entre la temperatura de la mancha y la temperatura de la fotosfera estelar, lo que indica que las manchas estelares se comportan de manera similar para diferentes tipos de estrellas (observadas en enanas G-K ).

Vidas

La vida útil de una mancha estelar depende de su tamaño.

Para las manchas pequeñas, la vida útil es proporcional a su tamaño, similar a las manchas del Sol. ^[6]
En el caso de las manchas grandes, el tamaño depende de la rotación diferencial de la estrella, pero hay algunos indicios de que las manchas grandes que dan lugar a variaciones de luz pueden sobrevivir durante muchos años incluso en estrellas con rotación diferencial. ^[6]

Ciclos de actividad

La distribución de las manchas estelares en la superficie estelar varía de manera análoga al caso solar, pero difiere para diferentes tipos de estrellas, por ejemplo, dependiendo de si la estrella es binaria o no. El mismo tipo de ciclos de actividad que se encuentran en el Sol se puede observar en otras estrellas, correspondientes al ciclo solar (2 veces) de 11 años.

Mínimo de Maunder

Algunas estrellas pueden tener ciclos más largos, posiblemente análogos a los mínimos de Maunder para el Sol, que duraron 70 años; por ejemplo, algunos candidatos a mínimos de Maunder son 51 Pegasi , ^[7] HD 4915 ^[8] y HD 166620 . ^[9]^[10]

Ciclos flip-flop

Otro ciclo de actividad es el llamado ciclo flip-flop, que implica que la actividad en cualquiera de los hemisferios se desplaza de un lado al otro. El mismo fenómeno se puede observar en el Sol, con períodos de 3,8 y 3,65 años para los hemisferios norte y sur. Se observan fenómenos de flip-flop tanto para estrellas binarias RS CVn como para estrellas individuales, aunque la extensión de los ciclos es diferente entre estrellas binarias y singulares.

Notas

^ Cameron 2008
^ Cameron 2008. Las películas de Eclipse muestran manchas en dos imágenes binarias.
^ Parques J, et al. (24 de mayo de 2021). "Imágenes interferométricas de λ Andromedae: evidencia de manchas estelares y rotación". La revista astrofísica . 913 (1): 54. Código bibliográfico : 2021ApJ...913...54P. doi : 10.3847/1538-4357/abb670 . S2CID 235286160.
^ Konchady T (23 de junio de 2021). "Búsqueda de puntos con interferometría". AASnova .
^ Sanchís-Ojeda, Roberto; Winn, Josué N.; Marcy, Geoffrey W.; et al. (2013). "Kepler-63b: un planeta gigante en una órbita polar alrededor de una estrella joven similar al Sol". La revista astrofísica . 775 (1): 54. arXiv : 1307.8128 . Código Bib : 2013ApJ...775...54S. doi :10.1088/0004-637X/775/1/54. ISSN 0004-637X. S2CID 36615256.
^ ab Berdyugina 5.3 Vidas
^ Poppenhäger, K.; Robrada, J.; Schmitt, JHMM; Salón, JC (1 de diciembre de 2009). "51 Pegasi: un candidato mínimo de Maunder con planeta portador". Astronomía y Astrofísica . 508 (3): 1417-1421. arXiv : 0911.4862 . Código Bib : 2009A y A... 508.1417P. doi :10.1051/0004-6361/200912945. ISSN 0004-6361. S2CID 118626420.
^ Shah, Shivani P.; Wright, Jason T.; Isaacson, Howard; Howard, Andrés; Curtis, Jason L. (16 de agosto de 2018). "HD 4915: un candidato mínimo de Maunder". La revista astrofísica . 863 (2): L26. arXiv : 1801.09650 . Código Bib : 2018ApJ...863L..26S. doi : 10.3847/2041-8213/aad40c . ISSN 2041-8213. S2CID 119358595.
^ Baum, Anna C.; Wright, Jason T.; Luhn, Jacob K.; Isaacson, Howard (1 de abril de 2022). "Cinco décadas de actividad cromosférica en 59 estrellas similares al Sol y el nuevo candidato mínimo de Maunder HD 166620". La Revista Astronómica . 163 (4): 183. arXiv : 2203.13376 . Código Bib : 2022AJ....163..183B. doi : 10.3847/1538-3881/ac5683 . ISSN 0004-6256. S2CID 247613714.
^ "Los astrónomos ven que una estrella entra en un 'Mínimo de Maunder' por primera vez". Mundo de la Física . 2022-04-05 . Consultado el 6 de abril de 2022 .

Referencias

Cameron, Andrew Collier. "Mapeo de manchas estelares y campos magnéticos en estrellas frías". Universidad de San Andrés . Consultado el 28 de agosto de 2008 .(explica cómo funciona la imagen Doppler)
Berdyugina, Svetlana V. (2005). "Starspots: una clave para el dínamo estelar". Reseñas vivas en física solar . Instituto de Astronomía ETHZ, Sociedad Max Planck . 2 (8): 8. Código Bib : 2005LRSP....2....8B. doi : 10.12942/lrsp-2005-8 . S2CID 54791515 . Consultado el 28 de agosto de 2008 .
KG Strassmeier (1997), Aktive Sterne. Laboratorien der solaren Astrophysik, Springer, ISBN 3-211-83005-7

Otras lecturas

Strassmeir, Klaus G. (septiembre de 2009). "Manchas estelares". La Revista de Astronomía y Astrofísica . 17 (3): 251–308. Código Bib : 2009A y ARv..17..251S. doi : 10.1007/s00159-009-0020-6 .