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La misteriosa estrella de Tabby puede oscurecerse por sí misma

Científicos de la Universidad de Illinois han ofrecido una solución nueva para el misterio de la estrella de Tabby. Sugieren que las variaciones de luz pueden ser intrínsecas a la estrella misma.
La estrella de Tabby --KIC 84685321-- es una estrella estándar de la clase F, situada en la constelación Cygnus, aproximadamente a 1.276 años luz de la Tierra. Su curva de luz inusual -la gráfica de su intensidad de luz en función del tiempo- muestra intensos eventos de atenuación de hasta el 20 por ciento, intercalados con eventos de atenuación irregulares más pequeños.
Estos eventos de atenuación varían en magnitud y no ocurren a intervalos regulares, haciendo un planeta en órbita una explicación poco probable. La fuente de estos acontecimientos de oscurecimiento inusual ha desatado todo tipo de hipótesis, desde enjambres de cometas a la presencia de una megaestructura construída por extraterrestres de una civilización avanzada.
El equipo de Illinois aplicó un análisis estadístico a las variaciones irregulares más pequeñas de la curva de luz. Lo que encontraron es un patrón matemático consistente con un modelo de avalancha bien establecido: los eventos de atenuación más pequeños son el "crujido" o pequeñas avalanchas que se observan durante los intervalos de tiempo entre las avalanchas mayores, igualadas a los eventos de atenuación más grandes.
Los pequeños eventos de atenuación vienen en un rango notablemente amplio de tamaños, que se distribuyen de acuerdo con una simple ley de escala. Estos resultados sugieren que los eventos de oscurecimiento pueden ser intrínsecos a la estrella de Tabby y que la estrella puede estar cerca del punto crítico de una transición de fase continua subyacente.
Mohammed Sheikh, estudiante de Física en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign realizó los cálculos para el análisis de los datos observacionales. Él explica el método matemático, que comienza estableciendo un umbral mediano de atenuación a través de la curva de luz.
"El umbral es un artificio al que recurrimos para definir lo que es una avalancha en el contexto de la curva de luz, de hecho, las estadísticas son bastante robustas para elegir el umbral, por lo que el valor exacto no es importante. Es importante que tengamos suficientes avalanchas para hacer estadísticas.
Una vez que la curva de luz cae por debajo del umbral, consideramos que tal evento es el comienzo de una avalancha. Mientras la curva de luz permanezca por debajo del umbral, la avalancha continúa y se detiene cuando vuelve a aumentar hasta un valor por encima del umbral.
Las avalanchas tienen dos propiedades principales, tamaño y duración. El tamaño es el área total encerrada por la curva de luz (debajo del umbral) y el umbral.
El tamaño de la avalancha --continúa Sheikh-- está relacionado con la disminución neta de energía emitida por la estrella durante el evento de atenuación, cuando se compara con una tasa de emisión constante de la estrella, o el valor umbral constante. La duración de la avalancha es la duración del evento. También observamos la densidad espectral de potencia, que se relaciona con la cantidad de potencia por unidad de frecuencia contenida en la curva de luz.
"Básicamente, estamos considerando las distribuciones estadísticas de las fluctuaciones, todas ellas tienen leyes de potencia asociadas con ellas, lo que nos da una manera independiente de interpretar los eventos y verificar la consistencia con el modelo", señala el autor del estudio, publicado en Physical Review Letters.
Las leyes de potencia tienen la característica interesante de que se ven iguales en diferentes escalas. Por lo tanto, cuando se acercan a pequeñas escalas y tiempos cortos se obtienen los mismos tipos de distribuciones estadísticas que cuando se aleja a grandes escalas y tiempos más largos. Las leyes de potencia reflejan la auto-similitud del sistema en una amplia gama de escalas de tiempo y de tiempo, similares a los fractales, que se ven iguales cuando se amplía o cuando se aleja.
Significativamente, las estadísticas de los eventos de atenuación más pequeños de la estrella de Tabby son consistentes con las predicciones de una teoría de escala. Si los eventos de oscurecimiento están asociados con una transición de fase próxima, ¿a qué transición se dirigiría la estrella y en qué marco de tiempo?
"A medida que se analizan más datos, esperamos que sea posible identificar exactamente qué tipo de transición es. No tenemos una comprensión suficientemente profunda para obtener una respuesta definitiva, y se requieren más observaciones", dijo Richard Weaver, profesor de Física y coautor del estudio.