Una estrella cercana similar al Sol, V889 Herculis, a unos 115 años luz de distancia en la constelación de Hércules, gira con un patrón de rotación nunca visto.

El Sol gira más rápido en el ecuador, mientras que la velocidad de rotación se ralentiza en latitudes más altas y es más lenta en las regiones polares. Sin embargo, V889 Herculis gira más rápido en una latitud de unos 40 grados, mientras que tanto el ecuador como las regiones polares giran más lentamente. Este hallazgo se ha publicado en Astronomy & Astrophysics.

El resultado es sorprendente porque la rotación estelar se ha considerado un parámetro físico fundamental bien comprendido, pero un perfil de rotación de este tipo no se ha predicho ni siquiera en simulaciones por ordenador.

«Aplicamos una técnica estadística de reciente desarrollo a los datos de una estrella conocida que se ha estudiado en la Universidad de Helsinki durante años. No esperábamos ver tales anomalías en la rotación estelar. Las anomalías en el perfil rotacional de V889 Herculis indican que nuestro conocimiento de la dinámica estelar y de las dinamos magnéticas es insuficiente», explica en un comunicado el investigador Mikko Tuomi, que coordinó la investigación.

La estrella objetivo V889 Herculis es muy parecida a un sol joven que cuenta la historia y evolución de nuestro sol. Tuomi subraya que es crucial comprender la astrofísica estelar para, por ejemplo, predecir fenómenos inducidos por la actividad en la superficie solar, como manchas y erupciones.

Las estrellas son estructuras esféricas en las que la materia se encuentra en estado de plasma, formada por partículas cargadas. Son objetos dinámicos que se mantienen en equilibrio entre la presión generada en las reacciones nucleares en sus núcleos y su propia gravedad. No tienen superficies sólidas, a diferencia de muchos planetas.

La rotación estelar no es constante en todas las latitudes, un efecto conocido como rotación diferencial. Se debe a que el plasma caliente asciende hasta la superficie de la estrella a través de un fenómeno llamado convección, que a su vez tiene un efecto sobre la velocidad de rotación local. Esto se debe a que el momento angular debe conservarse y la convección se produce perpendicularmente al eje de rotación cerca del ecuador, mientras que es paralela al eje cerca de los polos.

Sin embargo, muchos factores como la masa estelar, la edad, la composición química, el período de rotación y el campo magnético tienen efectos sobre la rotación y dan lugar a variaciones en los perfiles de rotación diferencial.

Thomas Hackman, docente de astronomía que participó en la investigación, explica que el Sol ha sido la única estrella en la que ha sido posible estudiar el perfil de rotación. «La rotación diferencial estelar es un factor muy crucial que tiene un efecto sobre la actividad magnética de las estrellas. El método que hemos desarrollado abre una nueva ventana al funcionamiento interno de otras estrellas».

Los astrónomos del Departamento de Física de Partículas y Astrofísica de la Universidad de Helsinki han determinado el perfil rotacional de dos estrellas jóvenes cercanas aplicando un nuevo modelo estadístico a observaciones de brillo de larga línea base. Modelaron las variaciones periódicas en las observaciones teniendo en cuenta las diferencias en el movimiento aparente de las manchas en diferentes latitudes. El movimiento de las manchas permitió entonces estimar el perfil rotacional de las estrellas.

Se descubrió que la segunda de las estrellas objetivo, LQ Hydrae en la constelación de Hydra, giraba como un cuerpo rígido: la rotación parecía inalterada desde el ecuador hasta los polos, lo que indica que las diferencias son muy pequeñas.

Los investigadores basan sus resultados en las observaciones de las estrellas objetivo desde el observatorio Fairborn. El brillo de las estrellas se ha monitoreado con telescopios robóticos durante unos 30 años, lo que proporciona información sobre el comportamiento de las estrellas durante un largo período de tiempo.

Las estrellas objetivo V889 Herculis y LQ Hydrae son estrellas de aproximadamente 50 millones de años que en muchos aspectos se parecen al joven Sol. Ambas giran muy rápidamente, con períodos de rotación de solo un día y medio. Por esta razón, las observaciones de brillo de línea de base larga contienen muchos ciclos rotacionales. Las estrellas fueron seleccionadas como objetivos porque han sido observadas durante décadas y porque ambas han sido estudiadas activamente en la Universidad de Helsinki.