Comprender cómo giran las estrellas puede parecer un detalle técnico, pero en realidad es una parte central para comprender su evolución. Durante 45 años, los modelos teóricos asumieron que las estrellas similares al Sol eventualmente cambiarían la forma en que giran a medida que envejecieran. La idea era que a medida que el patrón de rotación perdiera velocidad durante miles de millones de años, los polos girarían más rápido que el ecuador. Ahora, nuevos resultados de investigación de la Universidad de Nagoya sugiere que esta predicción puede no hacerse realidad.
Los hallazgos. la obra, publicado en Astronomía de la Naturalezasugiere que las estrellas similares al Sol podrían mantener a lo largo de su vida el mismo patrón de rotación que observamos en el Sol actual. Eso significa que el ecuador continuaría girando más rápido que las regiones polares incluso si la estrella se desacelera con la edad. Las simulaciones del equipo sugieren que los campos magnéticos desempeñan un papel crucial y podrían evitar este cambio de régimen que se ha dado por sentado en los modelos teóricos durante décadas.
Cómo gira realmente una estrella como el sol. A diferencia de la Tierra, que gira como un cuerpo sólido, el Sol está formado por plasma extremadamente caliente. Esto hace que diferentes regiones giren a diferentes velocidades. En el caso del Sol, el ecuador completa una rotación aproximadamente cada 25 días, mientras que las regiones cercanas a los polos tardan unos 35 días. Este fenómeno se conoce como rotación diferencial solar.
Durante décadas, las simulaciones teóricas predijeron que este patrón no duraría. A medida que las estrellas envejecen y su rotación global se ralentiza a lo largo de miles de millones de años, los flujos de plasma dentro de ellas deberían reorganizarse. Las predicciones sugieren que el comportamiento eventualmente se invertiría: el ecuador rotaría más lentamente y los polos rotarían más rápido, una condición que los investigadores llamaron rotación antisolar diferencial.
El inesperado papel del magnetismo. Las nuevas simulaciones sugieren que el escenario predicho por los modelos teóricos durante décadas puede no ocurrir. Según los resultados del estudio, las estrellas similares al Sol mantendrían el mismo tipo de rotación diferencial durante toda su vida. Incluso si la estrella se desacelera con la edad, el ecuador continuaría girando más rápido que los polos, en lugar de invertir el patrón como se sugiere en simulaciones anteriores.
Una supercomputadora en el escenario. Para llegar a esta conclusión, el equipo recurrió a Fugaku, el superordenador más potente de Japón, instalado en el centro de investigación RIKEN de Kobe y operativo para uso compartido desde marzo de 2021. Con su ayuda, los investigadores llevaron a cabo una simulación extremadamente detallada del interior de estrellas similares al Sol. Cada estrella simulada se dividió en aproximadamente 5.400 millones de puntos de cálculo, una resolución mucho mayor que la de trabajos anteriores.
Este nivel de detalle es importante porque las simulaciones anteriores funcionaban con resoluciones mucho más bajas. En estas condiciones, los campos magnéticos tendieron a desaparecer artificialmente dentro del modelo, lo que provocó que se subestimara su influencia en la dinámica interna de la estrella. Sin embargo, en la nueva simulación, los campos magnéticos se mantuvieron estables y tuvieron un efecto claro: ayudan a evitar que el patrón de rotación se invierta.
Las implicaciones. Una comprensión más precisa de la rotación de estrellas similares al Sol es clave para interpretar su actividad magnética a lo largo del tiempo. Este aspecto está relacionado con fenómenos bien conocidos en nuestra propia estrella, como el ciclo solar de aproximadamente 11 años que regula la aparición de manchas solares y episodios de actividad magnética. Una mejor comprensión de estos procesos también podría ayudar a mejorar los modelos de evolución estelar que utilizan los astrónomos para estudiar estrellas distantes.
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