Magnestismo Solar y Estelar

    General
    Descripción

    Los campos magnéticos son uno de los ingredientes fundamentales en la formación de estrellas y su evolución. En el nacimiento de una estrella, los campos magnéticos llegan a frenar su rotación durante el colapso de la nube molecular, y en el fin de la vida de una estrella, el magnetismo puede ser clave en la forma en la que se pierden las capas externas de forma dramática. En la vida adulta, el magnetismo da lugar a la actividad de las estrellas. Nuestro Sol tiene campos magnéticos que dan lugar a una actividad tan espectacular que es capaz de tener un impacto en la Tierra. Pero en otras estrellas, la actividad magnética es, en algunos casos, órdenes de magnitud más intensa que la solar, influenciando drásticamente el transporte de especies químicas y de momento angular, así como afectando posibles sistemas planetarios alrededor de éstas.

    La finalidad de este Proyecto es estudiar diversas manifestaciones del campo magnético que se pueden observar en la atmosfera solar y en otras estrellas. Estas incluyen estructuras tan diversas como las manchas solares, los campos débiles presentes en el sol en calma o estructuras cromosféricas y coronales como los filamentos y las protuberancias. Así, se han ido abordando gradualmente los siguientes temas de investigación:

    Magnetismo solar

    1. Estructura y evolución del campo magnético en manchas solares.
    2. Estructura y evolución del campo magnético en el Sol en calma.
    3. Estructura y evolución del campo magnético en la cromosfera y en estructuras cromosféricas (protuberancias, espículas,...)
    4. Estructura y evolución del campo magnético en bucles coronales.
    5. Estructura y evolución del campo magnético global del Sol. Estudios del ciclo de actividad magnética.
    6. Estudio empírico de la propagación de ondas magnetohidrodinámicas en el seno de estructuras magnéticas.
    7. Estudio empírico de mecanismos relacionados con el calentamiento de las capas externas del Sol.
    8. Estudio empírico de la influencia de la ionización parcial en la dinámica de la atmósfera solar.

    Magnetismo estelar

    1. Desarrollo de métodos numéricos para el diagnóstico del campo magnético estelar, tanto en la superficie como en la cromosfera.
    2. Estudio del magnetismo en protuberancias estelares.
    3. Impacto del campo magnético en las últimas fases de la evolución estelar.

    Instrumentación astronómica

    1. Desarrollo de instrumentación de vanguardia para observaciones espectropolarimétricas, como el instrumento GRIS.
    2. Participación en el proyecto del Telescopio Solar Europeo mediante el desarrollo de instrumentación de vanguardia, como el instrumento EMBER.

     

     

    Investigador principal
    Personal del proyecto
    1. Se ha desarrollado torchmfbd, un nuevo software de código abierto diseñado para la restauración de imágenes astronómicas solares basado en la librería PyTorch. Su objetivo principal es corregir las distorsiones causadas por la turbulencia atmosférica mediante técnicas avanzadas de deconvolución ciega multi-objeto y multi-fotograma. Gracias a la aceleración por GPU, el código permite procesar grandes volúmenes de datos con una eficiencia significativamente mayor que los métodos tradicionales. Además de ser flexible y permitir la incorporación de nuevas técnicas de regularización, el sistema demuestra su eficacia logrando reconstrucciones de alta calidad que alcanzan el límite de difracción (Asensio Ramos et al., 2025).
    2. El objetivo del trabajo presentado por Khomenko et al. (2025) es entender los mecanismos de calentamiento de la cromosfera solar a través del uso de simulaciones magneto-hidrodinámicas 3D que consideran que el plasma solar contiene una fracción considerable de gas neutro. Además, dichas simulaciones tienen en cuenta el impacto o la carencia de la difusión ambipolar. Este estudio revela que cuando se incluye la difusión ambipolar en la simulación, la temperatura promedio es unos 600 K mayor que en el caso en el que no se considera la difusión ambipolar. Además, ese incremento de temperatura es mayor a medida que se aumenta la resolución espacial de la simulación.
    3. El grupo solar es el principal responsable del instrumento Gregor Infrared Spectrograph. Este instrumento comenzó a operar en el año 2012 en el telescopio Gregor, ubicado en el OT, y ha sido un recurso exitoso para la comunidad científica internacional. Debido a ese éxito y a la gran demanda de su uso, se iniciaron una serie de mejoras en los últimos años para dotarlo de mayores capacidades científicas, principalmente la opción de ofrecer la observación de múltiples regiones espectrales de manera simultánea mediante la instalación de brazos ópticos adicionales y la opción de elegir diferentes unidades campo integral. Después de varios años de desarrollo, en abril de 2024, el instrumento inició la fase de comisionado de estas mejoras, lo que ha resultado en un éxito rotundo, tanto por la alta demanda por parte de los usuarios como por la calidad de los datos obtenidos durante las campañas de observación. En el año 2025 el instrumento integró la primera unidad de campo integral (habrá dos adicionales en el futuro) con la opción de observar múltiples regiones espectrales simultáneamente, ofreciendo unpotencial científico que no existe en ningún telescopio en el mundo. Los resultados de esta última actualización se presentarán en el SPIE 2026 que se celebrará en Dinamarca. Además, también se publicó el primer trabajo usando los datos de primera luz de 2024, Quintero Noda et al. (2025), en el que se estudiaban las propiedades del campo magnético en una mancha solar.

    Publicaciones relacionadas

    Ambipolar Diffusion in the Lower Solar Atmosphere: Magnetohydrodynamic Simulations of a Sunspot 2022ApJ...938..154M
    Polarization Accuracy Verification of the Chromospheric LAyer SpectroPolarimeter 2022SoPh..297..135S
    Evidence of a flare ignited above a low-latitude spotted active region in the ultrafast rotator HK Aqr 2022MNRAS.517..744M
    The European Solar Telescope 2022A&A...666A..21Q
    Quiet Sun Center to Limb Variation of the Linear Polarization Observed by CLASP2 Across the Mg II h and k Lines 2022ApJ...936...67R
    First Light of the Integral Field Unit of GRIS on the GREGOR Solar Telescope 2022JAI....1150014D
    Doppler-velocity Drifts Detected in a Solar Prominence 2022ApJ...934...16Z
    Modeling the thermal conduction in the solar atmosphere with the code MANCHA3D 2022A&A...663A..96N
    Comparative study of Shack-Hartmann configurations for atmospheric turbulence reconstructions in solar adaptive optics 2022OptLE.15807157R
    Generalized Fluid Models of the Braginskii Type 2022ApJS..260...26H
    Solar Hα excess during Solar Cycle 24 from full-disk filtergrams of the Chromospheric Telescope 2022A&A...661A.107D
    Construction of coronal hole and active region magnetohydrostatic solutions in two dimensions: Force and energy balance 2022A&A...660A.136T
    DeSIRe: Departure coefficient aided Stokes Inversion based on Response functions 2022A&A...660A..37R
    Accelerating Non-LTE Synthesis and Inversions with Graph Networks 2022ApJ...928..101V
    Enhanced Channel Calibration for the Image Sensor of the TuMag Instrument 2022Senso..22.2078M
    Recent Applications of Bayesian Methods to the Solar Corona
    A modified Milne-Eddington approximation for a qualitative interpretation of chromospheric spectral lines 2022A&A...659A.156D
    Bayesian Stokes inversion with normalizing flows 2022A&A...659A.165D
    Methodology for Predicting the Probability Distribution of the Amplitude of Solar Cycle 25 2022SoPh..297...21A
    Approximate Bayesian neural Doppler imaging 2022A&A...658A.162A
    Transverse kink oscillations of inhomogeneous prominence threads: Numerical analysis and Hα forward modelling 2022A&A...658A.106M
    Editorial Appreciation 2022SoPh..297...11A
    Observational evidence for two-component distributions describing solar magnetic bright points 2022A&A...657A..79B
    Inference of electric currents in the solar photosphere 2021A&A...656L..20P
    Measurements of Photospheric and Chromospheric Magnetic Field Structures Associated with Chromospheric Heating over a Solar Plage Region 2021ApJ...921...39A
    Multiple Stokes I inversions for inferring magnetic fields in the spectral range around Cr I 5782 Å 2021A&A...653A.165K
    Large-amplitude longitudinal oscillations in solar prominences simulated with different resolutions 2021A&A...654A.145L
    Diagnostic capabilities of spectropolarimetric observations for understanding solar phenomena. I. Zeeman-sensitive photospheric lines 2021A&A...652A.161Q
    Constraining the magnetic vector in the quiet solar photosphere and the impact of instrumental degradation 2021A&A...654A..11C
    Limitations of the Ca II 8542 Å Line for the Determination of Magnetic Field Oscillations 2021ApJ...918...47F
    Performance of solar far-side active region neural detection 2021A&A...652A.132B
    Exploring the Sun's upper atmosphere with neural networks: Reversed patterns and the hot wall effect 2021A&A...652A..78S
    Two-fluid simulations of Rayleigh-Taylor instability in a magnetized solar prominence thread. II. Effects of collisionality 2021A&A...650A.181P
    Bayesian Evidence for a Nonlinear Damping Model for Coronal Loop Oscillations 2021ApJ...915L..25A
    Machine learning initialization to accelerate Stokes profile inversions 2021A&A...651A..31G
    Mapping the Hidden Magnetic Field of the Quiet Sun 2021ApJ...915L..20T
    Chromospheric Heating by Magnetohydrodynamic Waves and Instabilities 2021JGRA..12629097S
    Simulations of the Biermann battery mechanism in two-fluid partially ionised plasmas 2021A&A...650A.123M
    Probing Uncertainties in Diagnostics of a Synthetic Chromosphere 2021ApJ...913...71S
    Rubidium abundances in solar metallicity stars 2021A&A...648A.107A