Cómo el efecto “dominó” de las erupciones solares se extiende a miles de estrellas de la galaxia

El hallazgo de que las erupciones solares con efecto dominó no son exclusivas del Sol, sino un fenómeno compartido por miles de astros en la galaxia, plantea nuevas preguntas sobre el funcionamiento de las estrellas. Así lo planteó un trabajo realizado en la Universidad de Tufts y publicado recientemente en The Astrophysical Journal.

El estudio, dirigido por la estudiante de doctorado en astronomía Veronica Pratt, reveló que las llamaradas estelares simpáticas —eventos secundarios provocados por una primera erupción energética— también ocurren en otras estrellas comunes de nuestra galaxia, y no solo en el Sol.

Hasta el momento, los astrofísicos reconocían el fenómeno de las erupciones simpáticas en el Sol, donde aproximadamente el 5% de las llamaradas generan un evento secundario. Sin embargo, no existían pruebas de que estas erupciones, cuyo mecanismo aún es desconocido, fueran un patrón común en otras estrellas. La investigación consigna que este descubrimiento amplía significativamente la comprensión de las dinámicas energéticas fuera del sistema solar.

Cómo se hizo el descubrimiento

El equipo de Tufts recopiló datos de más de 16.000 estrellas analizadas por el Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TSS), un proyecto de la NASA orientado a encontrar planetas con potencial para albergar vida en galaxias lejanas. La investigación comenzó como un proyecto académico para determinar si la incidencia de erupciones simpáticas era detectable en otras estrellas y qué semejanzas habría con el fenómeno solar.

En términos numéricos, los investigadores aplicaron su metodología a más de 200.000 erupciones estelares documentadas en esas 16.000 estrellas. Según los resultados, la tasa de ocurrencia de llamaradas simpáticas osciló entre el 4% y el 9%, una proporción notablemente cercana a la registrada en el Sol, lo que sugiere la existencia de un mecanismo universal detrás de esas explosiones energéticas.

Este bloque responde a la pregunta central del estudio: qué ocurrió, quiénes lo protagonizaron y cuál es el significado clave del hallazgo. Un equipo internacional encabezado por Pratt, junto a los colaboradores Jason Reeves (A23, AG25) y Andy Zhang (A26), diseñó un algoritmo especializado —denominado TOFFEE (Threshold-Optimized Flare Finding and Energy Estimation)— capaz de detectar y diferenciar las erupciones simpáticas de eventos independientes en una base de datos astronómica sin precedentes.

Al descubrir un patrón coincidente con la frecuencia observada en el Sol, los investigadores concluyeron que estas llamaradas secundarias representan un fenómeno fundamental en la física estelar, con implicancias para la comprensión de la actividad magnética a escala galáctica.

La clave tecnológica del avance estuvo en el desarrollo del algoritmo TOFFEE, cuya función es distinguir cuándo una sucesión rápida de destellos corresponde a eventos relacionados y cuándo es resultado de coincidencias aleatorias. Pratt explicó que “los destellos comienzan muy rápidamente, pero tardan un tiempo en desvanecerse.

Mientras un destello se desvanece, puede ocurrir otro, relacionado o no. Esta secuencia hace que parezca que la estrella se vuelve más brillante, luego un poco más tenue y después vuelve a brillar. Esto puede ser muy difícil de detectar para algunos algoritmos tradicionales de detección de destellos”.

El algoritmo creado por el equipo de Tufts analiza las líneas temporales de cada estrella y, mediante procedimientos matemáticos avanzados, determina si un segundo destello se vincula causalmente con el primero.

Así lo explicó David Martin, profesor adjunto de astronomía y física, quien comentó: “Es como si alguien bostezara y otra persona en la habitación bostezara justo después: ¿fue un mecanismo de respuesta o simplemente estaban cansados?”. Pratt subrayó también la complejidad computacional del método, ya que “se necesitó un código muy complejo para poder detectar un segundo destello mientras el primero aún se estaba desvaneciendo”.

Los resultados recogidos muestran que estos eventos suelen producirse con intervalos de entre media hora y una hora y media respecto de la erupción principal, replicando el patrón observado en el Sol e indicando una potencial regularidad en la física subyacente de diferentes tipos de estrellas.

Una de las conclusiones más inesperadas surgió al analizar el tipo de estrellas en las que predominan las llamaradas simpáticas. De acuerdo con las observaciones recogidas por el equipo, la mayoría ocurren en las llamadas enanas M. Pratt precisó que estas son “las estrellas más pequeñas, frías y comunes de la galaxia”. Pese a su diferencia notable respecto al Sol —son aproximadamente la mitad de calientes, considerablemente más pequeñas y mucho más activas—, muestran una frecuencia similar de erupciones simpáticas.

Esta coincidencia llevó a los científicos a plantear que debe existir “un mecanismo común en todas las estrellas que provoca las erupciones simpáticas”, según Pratt. Aunque aún no se ha identificado con certeza cuál es ese mecanismo, todo parece indicar que se trata de un proceso presente en múltiples clases estelares y vinculado a la dinámica de los campos magnéticos. Martin remarcó la importancia de la observación: “Esta es la primera vez que se observa en otras estrellas un efecto bien conocido en el Sol —la erupción simpática—”.

La identificación de patrones similares en la frecuencia, intervalo y relación causal de las erupciones simpáticas en distintas estrellas tiene consecuencias relevantes para la astrofísica. Según los expertos, entender los mecanismos detrás de estos fenómenos resulta clave para modelar la actividad magnética de las estrellas y, por extensión, estimar el entorno de los planetas potencialmente habitables en torno a ellas.

En palabras de Pratt, “aún no se sabe con certeza cuál es ese mecanismo, pero debe ser algo presente en todo tipo de estrellas, con diferentes tipos de campos magnéticos”.