El telescopio Espacial Romano Nancy Grace de la NASA promete brindar nuevos conocimientos sobre las poblaciones estelares en nuestra galaxia, la Vía Láctea, tras de su lanzamiento en mayo de 2027.
La agencia espacial explicó que las estrellas nacen girando rápidamente. Sin embargo, las estrellas de la masa de nuestro Sol, o menores, se ralentizan gradualmente a lo largo de miles de millones de años. Esa desaceleración es causada por interacciones entre una corriente de partículas cargadas conocida como viento estelar y el propio campo magnético de la estrella.
“Las interacciones eliminan el momento angular, lo que hace que la estrella gire más lentamente, de forma muy parecida a como lo hace un patinador sobre hielo cuando extiende sus brazos”, señaló la agencia espacial.
Este efecto, llamado frenado magnético, varía según la fuerza del campo magnético de la estrella. Las estrellas que giran más rápido tienen campos magnéticos más fuertes, lo que hace que se desaceleren más rápidamente.
Debido a la influencia de estos campos magnéticos, después de aproximadamente mil millones de años, las estrellas de la misma masa y edad girarán al mismo ritmo, detalló la NASA.
“Por lo tanto, si conoces la masa y la velocidad de rotación de una estrella, potencialmente puedes estimar su edad. Al conocer las edades de una gran población de estrellas, podemos estudiar cómo se formó y evolucionó nuestra galaxia a lo largo del tiempo”, concluyó la agencia espacial estadounidense.
Medición de la rotación estelar
Para medir la velocidad de rotación de una estrella distante, los astrónomos buscan cambios en el brillo de la estrella debido a las manchas estelares.
Las manchas estelares, al igual que las manchas solares de nuestro Sol, son manchas más frías y oscuras en la superficie de una estrella.
“Cuando se ve una mancha estelar, la estrella será ligeramente más tenue que cuando la mancha está en el lado opuesto de la estrella. Si una estrella tiene una única mancha grande, experimentaría un patrón regular de atenuación y brillo a medida que la mancha gira hacia adentro y hacia afuera de la vista”, destacó la NASA.
“Esta atenuación se puede diferenciar de un efecto similar causado por un exoplaneta en tránsito”, añadió.
Sin embargo, una estrella puede tener docenas de puntos esparcidos por su superficie en cualquier momento dado, y esos puntos varían con el tiempo, lo que hace mucho más difícil distinguir los puntos periódicos. señales de oscurecimiento debido a la rotación de la estrella.
Aplicando la Inteligencia Artificial
Por otro lado, un equipo de astrónomos de la Universidad de Florida está desarrollando nuevas técnicas para extraer un período de rotación a partir de mediciones del brillo de una estrella a lo largo del tiempo, a través de un programa financiado por el proyecto del Telescopio Espacial Romano Nancy Grace de la NASA.
Están utilizando un tipo de inteligencia artificial conocida como red neuronal convolucional para analizar curvas de luz o gráficos del brillo de una estrella a lo largo del tiempo. Para ello, primero hay que entrenar la red neuronal en curvas de luz simuladas.
El asociado postdoctoral de la Universidad de Florida, Zachary Claytor, investigador científico principal del proyecto, escribió un programa llamado “butterpy” para generar este tipo de curvas de luz.
“Este programa permite al usuario establecer una serie de variables, como la velocidad de rotación de la estrella, el número de puntos y la duración de los puntos. Luego calculará cómo surgen, evolucionan y decaen las manchas a medida que la estrella gira y convertirá esa evolución de las manchas en una curva de luz, lo que mediríamos desde la distancia”, explicó Claytor.
El equipo ya ha aplicado su red neuronal entrenada a los datos del TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA. Los efectos sistemáticos hacen que sea más difícil medir con precisión períodos de rotación estelar más largos; sin embargo, la red neuronal entrenada por el equipo pudo medir con precisión estos períodos de rotación más largos utilizando los datos de TESS.
