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Lo mínimo: revelando una nueva fase de actividad estelar HD 166620

Título: HD 166620: Retrato de una estrella entrando en un gran mínimo magnético

Autores: Jacob K. Luhn, Jason T. Wright, Gregory W. Henry, Steven H. Saar, Anna C. Baum

Institución del primer autor: Departamento de Física y Astronomía, Universidad de California, Irvine, Irvine, CA, EE. UU.

Estado: Enviado a ApJL, disponible en arXiv

¿Alguna vez has mirado al Sol con una agujerito? Con solo un poco de cinta adhesiva, un trozo de papel de aluminio y una chincheta, puede convertir una vieja caja de zapatos en un simple telescopio que crea una proyección de nuestra estrella madre que se puede ver de manera segura. Al principio, la imagen que crea puede parecer un disco suave, pero si observa de cerca, puede ver motas moviéndose a través de él: manchas solares! Estas características oscuras y transitorias son partes más frías de la superficie del Sol y corresponden a áreas de alta actividad magnética. Si tuviera una cámara estenopeica realmente buena y algunas décadas de tiempo libre, podría notar que el número promedio de manchas solares cambia lentamente.

Por lo general, estos cambios se repiten cada 11 años más o menos, en lo que llamamos el ciclo solary se acompañan de variaciones de bengalas y otras actividades coronarias. De vez en cuando, sin embargo, sucede algo extraño. Los registros muestran que entre 1645 y 1715 el Sol pasó por un largo período con muy pocas manchas solares, un evento que los astrónomos llaman el mínimo de fabricación. Es muy, muy extraño, y es posible que te preguntes: ¿otras estrellas están haciendo lo mismo? El artículo de hoy presenta nuevos datos sobre la estrella de tipo solar HD 166620, para la cual la respuesta parece ser ¡sí!

Figura 1: El Telescopio Hooker de 100 pulgadas es mejor conocido por su uso por parte de Edwin Hubble en la década de 1920 para mostrar que el universo se está expandiendo, pero también proporcionó datos para la primera década del Estudio de Calcio del Monte Wilson, utilizado por los autores del artículo de hoy. para proporcionar evidencia de ciclos anteriores de HD 166620. Crédito de la imagen: Colección de los Observatorios de la Institución Carnegie para la Ciencia en la Biblioteca Huntington, San Marino, California.

Al igual que el Sol, HD 166620 exhibe ciclos de actividad largos y lentos, por lo que para mostrar que está ingresando a su propio Mínimo de Maunder, el equipo necesitó décadas de datos. Afortunadamente, hay tesoros ocultos de observaciones realizadas por el Observatorio del monte Wilson de 1966 a 1995 en HD 166620 y un montón de otras estrellas, además de nuevas observaciones del Keck-contrataciones espectrógrafo de 2004 a 2020. Estos datos rastrean un tipo particular de emisión de calcio en las capas externas de la estrella, un buen indicador de la actividad estelar, incluido el número de manchas solares. Una emisión más fuerte se correlaciona con una mayor actividad estelar.

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Juntas, las antiguas observaciones de Mount Wilson muestran que HD 166620 está pasando lentamente por su ciclo de décadas, mientras que los nuevos datos de Keck-HIRES lo muestran en un nivel de actividad constante y reducido durante aproximadamente una década y media. Sin embargo, hubo una brecha de casi diez años entre los dos conjuntos de datos, un período clave en el que la estrella debería han pasado a este período de baja actividad estelar.

Ahí es donde entra el artículo de hoy. El equipo encontró más datos del monte Wilson sobre las emisiones de calcio, esta vez cubriendo el período de 1995 a 2002. ¡Además, tada! – muestra una transición suave y satisfactoria del ciclo de la estrella a este nuevo estado de baja actividad. Además, el equipo obtuvo la fotometría del Telescopio fotométrico automatizado T4. Estas medidas de luminosidad de la estrella, tomadas de 1993 a 2005 y de 2015 a 2020, complementan las medidas de emisión de calcio y muestran exactamente la misma tendencia. Esto es, como dicen los autores, una prueba «inequívoca» de que HD 166620 está entrando en un período de tipo mínimo de Maunder (ver Fig. 2).

Cuatro gráficos de cambios en la actividad de HD 166620 a lo largo de los conjuntos de datos.  El primero muestra datos espectroscópicos antiguos;  el segundo muestra los datos espectroscópicos antiguos y los datos espectroscópicos nuevos;  el tercero muestra las observaciones fotométricas;  el cuarto muestra todo lo anterior.  Juntos, los gráficos muestran casi dos ciclos completos antes de llegar a un mínimo a largo plazo.

Figura 2: Cuatro gráficos que ilustran los conjuntos de datos utilizados por el equipo. La parte superior incluye solo mediciones espectroscópicas de calcio publicadas anteriormente, mientras que la segunda agrega observaciones recién encontradas. El tercero muestra solo datos fotométricos, mientras que el cuarto muestra todo combinado, una clara demostración de que HD 166620 entró en un mínimo de mayor duración. Crédito de la imagen: Fig. 1 del artículo.

Hay otras comidas para llevar. La primera es que los niveles de emisión/fotometría durante este nuevo mínimo no sean significativamente más bajos que los niveles durante los mínimos del ciclo regular anterior. Esto indica que no ha habido cambios importantes en la estructura del campo magnético, no ha ocurrido nada catastrófico. Se parece un poco a uno de los mínimos típicos de la estrella, solo que se alarga significativamente. La segunda es que otros avistamientos han pintado una imagen de HD 166620 como un primo del Sol más viejo y menos activo, quizás con lo que los autores describen como «vacilante». dinamo.

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Las lecturas a largo plazo pueden revelar algunas tendencias interesantes, y décadas de datos de Mount Wilson en HD 166620 han revelado una nueva primicia. Se han propuesto varias otras estrellas como candidatas para entrar o salir de estos grandes mínimos; Con suerte, con el conocimiento adquirido al estudiar la emisión de calcio y la fotometría de HD 166620, pronto comprenderemos mejor cómo funcionan estos procesos y con qué frecuencia ocurren estos fenómenos.

Astrobite editado por Konstantin Gerbig

Crédito de la imagen destacada: Colección de los Observatorios de la Institución Carnegie para la Ciencia en la Biblioteca Huntington, San Marino, California.

Acerca de Graham Doskoch

Soy un estudiante de posgrado en la Universidad de West Virginia que busca obtener un doctorado en radioastronomía. Mi investigación se centra en los púlsares y los esfuerzos para usarlos para detectar ondas gravitacionales como parte de redes de sincronización de púlsares como NANOGrav e IPTA. Me gusta correr, caminar, leer y disfrutar de la naturaleza.