Investigadora del CATA expone sobre la relevancia del estudio de Enanas Rojas

Bárbara Rojas Ayala, en su calidad de experta mundial en Enanas M, desarrolló su presentación sobre las características, los avances y dificultades en el estudio de estas estrellas frías, para conocer su composición y la de sus planetas que podrían ser candidatos para albergar vida. 

Las Enanas M o Enanas Rojas son las estrellas más frías, más pequeñas y más numerosas del universo, estimándose que corresponden al 70% de las existentes en la Vía Láctea. Además, son fundamentales para entender los procesos que han gobernado la dinámica y la evolución química de nuestra galaxia. 

Por ello, la importancia de la presentación plenaria que Bárbara Rojas Ayala, Investigadora Asociada del Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA), realizó sobre el estudio de estos cuerpos en el “Cool Stars 22”, conferencia organizada por la Universidad de California San Diego (UCSD) y la Universidad Estatal de San Diego (SDSU) sobre “Estrellas frías, sistemas solares y el Sol”. Este es el principal evento de estas características en el mundo y reunió a destacados astrónomos y astrónomas en San Diego, Estados Unidos. 

El encuentro buscó situar a las estrellas frías en el contexto de los sistemas estelares. Incluyó todos los aspectos de la creación y las interacciones de las estrellas frías: sus propiedades fundamentales, su multiplicidad a grandes y pequeñas separaciones, sus abundancias químicas, sus campos magnéticos y su actividad. La sesión también apuntó a las estrellas frías como anfitrionas de sistemas planetarios y/o discos y sus interacciones. 

“Un aspecto que llama la atención de las Enanas M es que su esperanza de vida es mucho más larga que la actual edad del Universo. Entonces, como no cambian y no evolucionan, son perfectas para hacer el mapeo de la dinámica y la evolución química de la Galaxia. Ahora, el problema que enfrentamos es que, como son pequeñas, ya que tienen entre un 8% y 60% de la masa del Sol, son muy débiles y eso hace que se dificulte observarlas”, explica la integrante del área de Exoplanetas y Astrobiología del CATA. 

Su presentación plenaria denominada “Develando las propiedades estelares de las Enanas M: avances actuales y perspectivas de futuro” estuvo entre las más destacadas del workshop y profundizó en la intrincada tarea de desentrañar las propiedades estelares de las Enanas Rojas. 

En la conferencia, la también astrónoma de la Universidad de Tarapacá, expuso que el interés que despiertan estas estrellas se da porque es más fácil encontrar pequeños planetas, en su mayoría rocosos, como la tierra. 

La búsqueda de estos cuerpos, que orbitan alrededor de Enanas M, ha despertado un renovado interés en sus características estelares, impulsando avances en técnicas de observación y modelos teóricos. Navegando a través de varias metodologías empleadas para extraer parámetros fundamentales de estas estrellas de baja masa, con especial énfasis en el papel fundamental que desempeñan los sistemas binarios/múltiples y las muestras de referencia para comprender su naturaleza. 

“La única forma de determinar las masas de las estrellas de manera certera es cuando se encuentran en sistemas múltiples, en sistemas binarios. Pero, además, cuando están en binarias compuestas por una estrella como el Sol y de secundaria una Enana M, podemos utilizarlas para calibrar relaciones de metalicidad con diferentes índices y así saber, finalmente, que tan ricas en metales son. 

Además, para su estudio se necesitan modelos sintéticos que permitan copiar sus espectros, lo que resulta difícil dado que es muy pequeña su masa, son muy frías y sus atmósferas son complejas, llenas de absorción molecular. Otra dificultad que presentan es que, como son tenues, para obtener datos de alta señal de ruido se requiere más tiempo de telescopio. 

Sin embargo, ahora con los Large Surveys y Deep Surveys (catálogos de estrellas en amplios campos de visión y profundos) se ha observado bastante de ellas en el óptico y en el infrarrojo”, detalla la Investigadora Asociada del CATA, Bárbara Rojas Ayala. 

Con ello, se están determinando los parámetros espectrales de las Enanas Rojas como la temperatura efectiva, la metalicidad y su gravedad superficial, usando la misma técnica que se utiliza hace décadas en estrellas como el Sol. Pero en este caso, por ejemplo, en el infrarrojo cercano, en vez de en el óptico. 

Trabajo integrado 

El rol que juega el CATA en las investigaciones que lleva adelante Bárbara Rojas Ayala, y que expuso en esta conferencia en Estados Unidos, es fundamental. “Hay colegas en el CATA que están en el área de Formación de Estrellas y Planetas, que conocen bastante bien a las Enanas M jóvenes y estamos contribuyendo, en conjunto, a entender cómo es la formación de planetas alrededor de estas estrellas. 

En la literatura se puede ver que hay controversias de acuerdo a si las Enanas Rojas son buenas candidatas para albergar vida en alguno de sus planetas, y esa es investigación que estoy llevando a cabo junto a James Jenkins (CATA-UDP), en el área de Exoplanetas y Astrobiología del CATA. Además, junto a Claudio Cáceres (CATA-UNAB), estamos tratando de observar discos fríos alrededor de estas estrellas que nos puedan decir algo acerca de la formación del planeta”, apunta la astrónoma. 

Entonces, realizando un trabajo conjunto, es posible unir a diferentes investigadores expertos del CATA en distintas técnicas, para buscar nuevas formas que faciliten su estudio. 

“A pesar de los importantes avances logrados, persisten los retos, sobre todo a la hora de conciliar las discrepancias entre metodologías. No obstante, son precisamente estos retos los que motivan nuestros esfuerzos colectivos para superarlos en un futuro próximo. Las colaboraciones interdisciplinarias siguen impulsándonos hacia una comprensión holística de las Enanas M y de su papel como huéspedes estelares. 

Este viaje no sólo enriquece nuestra comprensión de las estrellas individuales, sino que también profundiza nuestro conocimiento de los sistemas planetarios y de nuestra Galaxia en general”, detalla Bárbara Rojas Ayala. 

Sobre los desafíos pendientes, en lo referente a la caracterización y espectroscópica de las Enanas M, está lograr mediciones certeras de su gravedad superficial. Y esto va relacionado, específicamente, a su masa y tamaño, algo absolutamente necesario para caracterizar los exoplanetas. 

Otra de las cosas que hay que profundizar, es lograr que los trabajos con los telescopios óptico e infrarrojo sean consistentes. Así como extender todas las técnicas de calibración a las Enanas Rojas más pequeñas, acercando las técnicas a las Enanas Marrones, cuerpos estelares que, no tienen reacciones nucleares en su interior.