Los sismos estelares revelan el pulso de las estrellas gigantes

Tamaños de estrellas gigantes rojas comparados con el Sol. Los periodos de sus oscilaciones han permitido estudiar el interior de estas estrellas gigantes. Crédito: Daniel Huber, Universdad de Sidney

Los astrónomos le han tomado el pulso a las estrellas gigantes rojas mediante la medición de sus “sismos estelares”, temblores estelares que ocurren a tal profundidad que pueden alcanzar el núcleo de la estrella, dicen los científicos.

Estos nuevos hallazgos pueden ayudar a los científicos a separar los muchos tipos diferentes de gigantes rojas que de otro modo se verían virtualmente idénticas, lo que podría arrojar luz sobre el futuro del Sol y la historia de la galaxia.

Las gigantes rojas son el hinchado destino que le espera a las estrellas tales como nuestro propio sol conforme comienzan a agotar su principal fuente de combustible, el hidrógeno cerca de sus núcleos. El subproducto de la fusión nuclear que alimenta al Sol -el helio- se acumula a través del tiempo en una capa alrededor del núcleo que se quema con más vigor que antes.

En aproximadamente 5 mil millones de años, esto forzará al Sol a aumentar su tamaño a más de 100 veces el actual, convirtiéndose en una gigante roja.

Después de la etapa de gigantes rojas, deberían, en principio, comenzar a quemar el helio en sus núcleos.

Sin embargo, aunque los cálculos teóricos han predicho que esta profunda transformación debiera ocurrir, los científicos nunca han sido testigos de esto, dado que el cambio debería ser en gran parte invisible desde el exterior.

Ahora, mediante el análisis de los sismos estelares, los investigadores han descubierto diferencias secretas dentro de los corazones de estas gigantes rojas.

“De la misma forma que los geólogos usan los terremotos para explorar el interior de la Tierra, nosotros usamos los sismos estelares para explorar la estructura interna de las mismas”, dijo el investigador Timothy Bedding, astrónomo de la Universidad de Sidney, en Australia.

Las estrellas son turbulentas, experimentando violentos sismos estelares que generan ondas de sonido que viajan a través de las estrellas y vuelven a la superficie. La forma en que estas ondas de sonido interactúan con otras ondas que fluctúan en una estrella puede alterar regularmente su brillo, cambios que los científicos pueden observar y que son sensibles a la estructura de los núcleos de las estrellas, un emergente campo científico conocido como astrosismología.

Usando la nave espacial Kepler, los investigadores observaron alrededor de 400 gigantes rojas durante casi un año.

Descubrieron que las estrellas que están quemando hidrógeno manifestaron una gama de secuencias de un tipo de vibración vinculada a la gravedad que diferían entre sí hasta en 50 segundos en el tiempo que tardaban en completarse, mientras que las que quemaban helio mostraron diferencias de alrededor de 100 a 300 segundos. Los núcleos de estas últimas estrellas son mucho más calientes y menos densos, explicó Bedding, lo que significa que los sonidos viajan más lentamente a través de ellos.

“Esperamos ver una diferencia en sus propiedades de oscilación, pero no esperamos que sea muy clara”, dijo Bedding a Space.com.

Ahora, los investigadores estudiarán las gigantes rojas en masa para ver qué etapas de evolución han alcanzado, “intentando entender detalles de la historia de la Vía Láctea”, dijo Bedding.

Los científicos detallaron sus hallazgos en la edición del 31 de marzo de la revista Nature.

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