Gigantescas antenas de radio repartidas por todo el planeta han permitido captar con detalle el primer cinturón de radiación detectado alrededor de una enana marrón, donde también aparecen auroras. La ‘fotografía’ evoca estructuras parecidas de la Tierra y Júpiter.
Hace más de medio siglo, en 1958, el físico estadounidense James Van Allen descubrió que el planeta Tierra estaba rodeado de iones y electrones atrapados en el campo magnético terrestre y que interferían en las comunicaciones de las sondas espaciales.
Casi a la vez, se observaron cinturones de radiación de este tipo, pero gigantes, alrededor del planeta Júpiter, a partir de ráfagas detectadas en observaciones de radio. Este año se han descubierto por primera vez fuera del Sistema Solar y ahora se han descrito con detalle, lo que muestra la universalidad de esta estructura.
Ha sido en la enana marrón LSR J1835+3259 a cuyo alrededor un equipo de científicos de la Universidad de Valencia (UV) detectó el pasado mes de enero un cinturón de radiación formado por partículas cargadas de energía y atrapadas en su intenso campo magnético. El estudio, en el que participan también investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de España (RAC) y el Donostia International Physics Center (DIPC), se publica ahora en la revista Science.
Las enanas marrones, junto a las estrellas de muy baja masa, conforman la categoría astronómica de la enanas ultrafrías, y en el caso de LSR J1835, la forma de rosquilla de su cinturón de radiación es casi una versión a escala de los conocidos cinturones de Van Allen –llamados como su descubridor– que aparecen en nuestro planeta y en Júpiter.
El diámetro de la estructura magnética alrededor de esta enana ultrafría es diez veces mayor que el de Júpiter y millones de veces más potente. En realidad, LSRJ1835 tiene 60 veces más masa que este gigante gaseoso y gira tres veces más rápido. Ambos hechos se combinan para originar un intenso campo magnético en su superficie, muy similar al irradiado en un aparato de resonancia magnética.
El nuevo cinturón de radiación de LSR J1835 se ha podido observar en longitudes de onda de radio gracias a la red europea de interferometría de línea de base muy larga (VLBI). LSRJ1835 es una enana marrón, un cuerpo de transición entre una estrella y un planeta, y se encuentra a 18 años luz. Es extremadamente pequeña y solo el uso de instrumentos de este tipo permite una visión detallada de su entorno.
Para obtener la imagen de su cinturón de radiación, la red europea de VLBI combinó antenas de radio gigantes repartidas por todo el planeta, desde España hasta China, desde Suecia hasta Sudáfrica. Todas ellas han escaneado la enana marrón de forma simultánea para lograr una resolución 50 veces mejor que la del telescopio espacial James Webb.
El extraordinario detalle de la imagen de radio de LSRJ1830 también ha desvelado más secretos del objeto. El estudio descubre que, al igual que ocurre en la Tierra y en Júpiter, el cinturón de radiación contribuye a la formación de auroras. Sin embargo, el gigantesco cinturón de radiación de LSR J1835 da lugar a auroras extrasolares de una energía tan grande que se convierten en algo más que una luminiscencia de enorme atractivo turístico. Estas auroras liberan energía de manera muy concentrada y a altísima temperatura que producen picos de emisión de radio 10 veces mayores que la emisión total de LSR J1835.
Tanto la aurora como el cinturón de radiación se pueden observar de manera simultánea, lo que proporciona una valiosa información sobre la geometría de esta enana marrón. El estudio plantea que las enanas ultrafrías que emiten radiación poseen campos magnéticos ordenados por dipolos con morfologías y auroras similares a las de gigantes gaseosos como Júpiter.
El conocimiento del entorno magnético de los exoplanetas es extremadamente importante para calibrar las posibilidades de albergar vida extraterrestre. Que la vida sea viable depende en gran medida de las características de la radiación que rodea a estos nuevos mundos.
Referencia:
J. B. Climent, J. C. Guirado, M. Pérez-Torres, J. M. Marcaide, L. Peña-Moñino (2023) Evidence for a radiation belt around a brown dwarf Science doi: 10.1126/science.adg6635
Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por la Universitat de València
