Actividad cromosférica en estrellas tardías - Ibáñez Bustos, Romina Valeria (2021)
La medición de actividad y variabilidad estelar se realiza, casi con exclusividad, utilizando como indicador el flujo de las líneas H y K del Ca II (a 396.8 y 393.36 nm, respectivamente), en el extremo azul del espectro visible, asociado también al índice de Mount Wilson S. En general, los estudios observacionales sistemáticos se limitaron a estrellas en el rango F a K tempranas dado que las más tardías presentan muy baja luminosidad en la región espectral de dichas líneas y los tiempos de integración necesarios resultan ser mucho mayores. Sin embargo, en estrellas más frías la convección se vuelve predominante, al punto que las enanas M más tardías son completamente convectivas. Y dado que los campos magnéticos que causan la actividad estelar son creados por la interacción entre la convección y la rotación estelar (dínamo estelar), es posible encontrar en estrellas tardías niveles de actividad mucho mayores que los que se encuentran en las más tempranas. El estudio de periodicidad tanto para las estrellas M activas (cuyos espectros presentan la línea Hα a 656.2 nm en emisión) como para las inactivas (con Hα en absorción) resulta particularmente interesante, ya que debería brindar información directa sobre la relación entre convección y variabilidad, y en última instancia, sobre los mecanismos responsables del dínamo estelar. Por otro lado, en las últimas décadas, ha surgido un nuevo interés en las enanas M debido a la abundancia de las mismas en la vecindad solar y a que muchas de ellas representan un importante laboratorio para la búsqueda de exoplanetas, debido a la alta tasa de ocurrencia de planetas extrasolares orbitando en su zona de habitabilidad. Sin embargo, la habitabilidad en estos planetas puede verse afectada por los altos niveles de radiación ultravioleta relacionados con la actividad estelar. El objetivo principal de esta tesis es caracterizar la actividad magnética de las estrellas M cercanas, puramente convectivas y aquellas que presentan un núcleo radiativo en diferentes escalas temporales. Para ello, contamos con una muestra total de 36 enanas M de diferentes niveles de actividad. 21 estrellas de la muestra fueron observadas por el Proyecto HKα, programa observacional propio desarrollado en CASLEO desde 1999, donde 10 de ellas son estrellas activas de tipo espectral entre dM0e y dM5e, y el resto son enanas inactivas de tipo espectral dM0-dM4. Las 15 estrellas M restantes de la muestra estudiada, son estrellas de baja masa dM3 a dM6 (<0.35M) activas e inactivas recientemente clasificadas en el catálogo CONCH-SHELL, publicado en el año 2015. En una primer instancia de esta tesis, estudiamos la actividad magnética a corto plazo para detectar y analizar aquellos eventos transitorios que liberan grandes cantidades de energía. Para llevar a cabo este estudio, utilizamos fotometría de alta precisión de los observatorios espaciales Kepler y Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). En esta primera parte, estudiamos 27 enanas M de la muestra pertenecientes al Proyecto HKα y al catálogo CONCH-SHELL y analizamos su frecuencia de fulguraciones y sus períodos de rotación. Con el objetivo de detectar variaciones temporales a largo plazo, combinamos principalmente los índices de Mount Wilson derivados de espectros de CASLEO con aquellos espectros públicos disponibles en la base de datos del European Southern Observatory (ESO) y del Observatorio W. M. Keck. Contamos con un total de 1971 observaciones espectroscópicas tanto propias como públicas, obtenidas entre 1996 y 2019. A partir de las líneas de Ca II, analizamos los niveles de actividad a lo largo de décadas para un total de 23 estrellas, a partir de diferentes métodos de análisis de series temporales no equiespaciadas (periodogramas y wavelets). Detectamos por primera vez ciclos de actividad magnética en AU Microscopii, Ross 128 y Gl 729 y encontramos ciclos de actividad en 12 estrellas de la muestra. Actualmente se conoce que la actividad en las dMs tempranas y aún más frías puede ser caraterizada por su tasa de rotación. Las rotadoras más rápidas (Prot < 10 d) alcanzan un máximo nivel de actividad conocido como régimen saturado. Mientras que las rotadoras lentas, disminuyen su actividad al aumentar el Prot (régimen no saturado). En esta tesis, a partir de mediciones fidedignas de la actividad media a lo largo de décadas, observamos que las estrellas M puramente convectivas de muy baja masa, no acompañan este patrón. Por último, analizamos otros posibles indicadores de actividad estelar más idóneos para estudiar la actividad en enanas M. Dado que la correlación entre los flujos en el centro de las líneas de Ca II y Hα es positiva durante todo el ciclo solar, estudiamos la relación entre ambas líneas para un conjunto de estrellas M activas e inactivas, parcial y puramente convectivas y con diferentes niveles de actividad observables desde el hemisferio Sur. Concluimos que la correlación entre ambos indicadores no siempre es válida para estrellas individuales.