Observar una estrella situada a cientos o miles de años luz de distancia parece ofrecer muy poca información. Incluso los telescopios más avanzados suelen mostrar estos enormes cuerpos celestes como pequeños puntos de luz, sin permitir distinguir directamente su superficie.
Sin embargo, los astrónomos han desarrollado técnicas capaces de revelar información sorprendente a partir de esa luz. Actualmente, es posible estimar cuánto tarda una estrella en completar una rotación, a qué velocidad gira y cómo está orientado su eje respecto de la Tierra.
Para conseguirlo, los investigadores combinan diferentes métodos que analizan pequeños cambios en el brillo y en el espectro luminoso de las estrellas.
El efecto Doppler permite descubrir la velocidad de rotación de una estrella
Una de las principales herramientas utilizadas por los astrónomos es la espectroscopía, una técnica que descompone la luz estelar en sus diferentes longitudes de onda.
Cuando una estrella gira, una parte de su superficie se mueve hacia nosotros mientras otra se aleja.
Debido al efecto Doppler, la luz procedente del lado que se aproxima experimenta un desplazamiento hacia el azul, mientras que la del lado opuesto se desplaza hacia el rojo. Aunque ambas regiones no puedan observarse por separado, sus señales quedan combinadas en la luz recibida.
Esto provoca un ensanchamiento característico de determinadas líneas espectrales, que permite calcular la velocidad de rotación proyectada de la estrella.
Las manchas y los terremotos estelares revelan cómo giran estos astros
Otra técnica consiste en analizar variaciones extremadamente pequeñas en la luminosidad.
Muchas estrellas presentan manchas oscuras producidas por la actividad magnética. Cuando giran, estas regiones aparecen y desaparecen de nuestra perspectiva, generando cambios periódicos en el brillo.
Los telescopios espaciales Kepler y TESS han permitido registrar estas variaciones y estimar los períodos de rotación de numerosas estrellas.
Los científicos también recurren a la astrosismología, que estudia las oscilaciones producidas por ondas que viajan por el interior estelar. La rotación modifica las frecuencias de estas vibraciones, mientras que su intensidad aparente aporta información sobre la inclinación del eje.
Este método permite investigar tanto el movimiento como algunas propiedades internas de las estrellas.
We observed the system two times at the most probable orbital period: in 2019 with #HARPSN @TNGTelescope and in 2022 with #HARPSN and with #ESPRESSO @ESO. In 2019 we detected the egress of the transit and the slope of the RM detection in 2022! 6/11 pic.twitter.com/RUbKCfYum4
— Salomé Grouffal (@sgrouffal) October 26, 2022
Los planetas también ayudan a revelar la orientación de sus estrellas
Cuando un exoplaneta pasa frente a su estrella, puede producir un fenómeno conocido como efecto Rossiter-McLaughlin.
Durante el tránsito, el planeta bloquea sucesivamente diferentes regiones de la superficie estelar.
Esto genera pequeñas alteraciones en las velocidades medidas mediante el espectro luminoso. Al estudiar estos cambios, los astrónomos pueden determinar si la trayectoria aparente del planeta está alineada con la rotación de su estrella o si presenta una inclinación significativa.
Este fenómeno proporciona la orientación proyectada sobre el cielo. Para reconstruir la inclinación tridimensional completa pueden necesitarse mediciones adicionales.
Cómo reconstruyen los científicos el movimiento de estrellas lejanas
Para obtener una imagen más completa, los investigadores combinan las observaciones espectroscópicas con las mediciones del tamaño estelar y su período de rotación.
Con estos datos pueden calcular la velocidad ecuatorial y compararla con la velocidad proyectada observada desde la Tierra. La diferencia permite estimar la inclinación del eje, aunque los resultados están sujetos a incertidumbres y no todas las estrellas ofrecen datos suficientes.
Estas técnicas son fundamentales para comprender cómo se forman los sistemas planetarios, cómo evolucionan las estrellas y por qué algunos exoplanetas presentan órbitas desalineadas. Lo extraordinario es que toda esta información puede obtenerse sin resolver visualmente la superficie de una estrella.
Un punto luminoso aparentemente insignificante puede revelar movimientos, estructuras internas e incluso pistas sobre la historia de sistemas planetarios situados a miles de años luz.
