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Fotograma de una simulación hidrodinámica del interior de una estrella que tiene una masa tres veces la de el Sol. Las zonas brillantes y oscuras representan fluctuaciones de temperatura que se propagan desde el interior de la estrella hasta su superficie debido la existencia de ondas producidas en un núcleo convectivo turbulento. Crédito: Tamara Rogers.
Los astrónomos han podido por fin asomarse al interior de las estrellas supergigantes azules y ver las ondas que se originan en lo más profundo de su interior, así como escuchar y descifrar la sinfonía de los sonidos que generan.
Lo ha conseguido un equipo de astrónomos liderado por la Universidad de Lovaina e integrado también por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y otros centros de Europa, América y Australia.
Aplicaron técnicas de Astrosismología a un conjunto de datos obtenidos por las misiones espaciales Kepler y TESS, de la NASA, para conseguir este resultado inédito, que se publica en la revista Nature Astronomy.
Las estrellas vienen en diferentes formas, tamaños y colores. Algunas son similares a nuestro Sol y viven con calma durante miles de millones de años. Las estrellas más masivas, aquellas que nacen con diez veces o más la masa del Sol, viven vidas más cortas y activas antes de explotar y expulsar su material al espacio, en lo que se llama una supernova.
Supernovas azules
Las supergigantes azules pertenecen a este grupo. Antes de que exploten, son las fábricas de metales del universo, ya que estas estrellas producen la mayoría de los elementos químicos que se sitúan más allá del helio en la Tabla Periódica de Mendeleev.
Observar el centelleo de las estrellas supergigantes azules originado por la presencia de ondas desplazándose por su superficie ha abierto las puertas a una nueva línea de investigación en el campo de la Astrosismología, que hasta ahora se había centrado en el estudio del Sol y estrellas similares.
Por primera vez, los astrónomos han podido "ver" debajo de la superficie opaca de las supergigantes azules. "El descubrimiento de las ondas en tantas estrellas azules supergigantes fue un momento eureka", dice el investigador principal Dominic Bowman, en un comunicado.
Y añade: "El centelleo de estas estrellas había estado allí todo el tiempo, solo tuvimos que esperar a los modernos telescopios espaciales para poder observarlos. Es como si las estrellas del rock and roll hubieran estado actuando todo el tiempo, pero solo ahora las misiones espaciales de la NASA han podido abrir las puertas de su sala de conciertos. Desde la frecuencia de las ondas de su superficie, hemos podido deducir la física y química de su interior profundo, incluido el núcleo estelar. Esas frecuencias desvelan cómo se produce el metal y cómo funciona la fábrica de metales del universo”.
“Antes de tener acceso a datos proporcionados por la misiones Kepler/K2 y TESS de la NASA, -explica Bowman- solo se habían podido investigar de manera adecuada los cambios de brillo que sufren las supergigantes azules en unas pocas estrellas de este tipo. Hasta ahora, no habíamos visto estas ondas causando destellos en la superficie de las supergigantes azules. Necesitamos mirar el brillo de una estrella individual durante mucho tiempo con un detector muy sensible, para poder hacer un mapa de cómo ese brillo cambia con el tiempo".
Lo ha conseguido un equipo de astrónomos liderado por la Universidad de Lovaina e integrado también por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y otros centros de Europa, América y Australia.
Aplicaron técnicas de Astrosismología a un conjunto de datos obtenidos por las misiones espaciales Kepler y TESS, de la NASA, para conseguir este resultado inédito, que se publica en la revista Nature Astronomy.
Las estrellas vienen en diferentes formas, tamaños y colores. Algunas son similares a nuestro Sol y viven con calma durante miles de millones de años. Las estrellas más masivas, aquellas que nacen con diez veces o más la masa del Sol, viven vidas más cortas y activas antes de explotar y expulsar su material al espacio, en lo que se llama una supernova.
Supernovas azules
Las supergigantes azules pertenecen a este grupo. Antes de que exploten, son las fábricas de metales del universo, ya que estas estrellas producen la mayoría de los elementos químicos que se sitúan más allá del helio en la Tabla Periódica de Mendeleev.
Observar el centelleo de las estrellas supergigantes azules originado por la presencia de ondas desplazándose por su superficie ha abierto las puertas a una nueva línea de investigación en el campo de la Astrosismología, que hasta ahora se había centrado en el estudio del Sol y estrellas similares.
Por primera vez, los astrónomos han podido "ver" debajo de la superficie opaca de las supergigantes azules. "El descubrimiento de las ondas en tantas estrellas azules supergigantes fue un momento eureka", dice el investigador principal Dominic Bowman, en un comunicado.
Y añade: "El centelleo de estas estrellas había estado allí todo el tiempo, solo tuvimos que esperar a los modernos telescopios espaciales para poder observarlos. Es como si las estrellas del rock and roll hubieran estado actuando todo el tiempo, pero solo ahora las misiones espaciales de la NASA han podido abrir las puertas de su sala de conciertos. Desde la frecuencia de las ondas de su superficie, hemos podido deducir la física y química de su interior profundo, incluido el núcleo estelar. Esas frecuencias desvelan cómo se produce el metal y cómo funciona la fábrica de metales del universo”.
“Antes de tener acceso a datos proporcionados por la misiones Kepler/K2 y TESS de la NASA, -explica Bowman- solo se habían podido investigar de manera adecuada los cambios de brillo que sufren las supergigantes azules en unas pocas estrellas de este tipo. Hasta ahora, no habíamos visto estas ondas causando destellos en la superficie de las supergigantes azules. Necesitamos mirar el brillo de una estrella individual durante mucho tiempo con un detector muy sensible, para poder hacer un mapa de cómo ese brillo cambia con el tiempo".
Excitante nueva era
El coautor Rogers, de la Universidad de Newcastle, añade al respecto: "En línea con nuestras predicciones, estas observaciones han confirmado dos tipos de ondas que nos dan información diferente sobre la estrella. Las que rompen en la superficie son similares a las olas que rompen en la playa, y las ondas estacionarias son parecidas a las ondas sísmicas de la Tierra."
Sergio Simón-Díaz, investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias y de la Universidad de La Laguna, coautor de este estudio, señala que tenemos ante nosotros una excitante nueva era en el estudio de estrellas masiva.
Y añade: “Combinando la información proporcionada por telescopios espaciales de última generación como Kepler/K2, TESS y Gaia, con observaciones espectroscópicas obtenidas por telescopios operando desde los Observatorios de Canarias, en los próximos años seremos capaces de desvelar misterios todavía sin resolver sobre las propiedades físicas y la evolución de estas importantes máquinas cósmicas que son las estrellas masivas”.
Escuchar la música creada por estas “estrellas de rock” de gran masa permitirá a los astrofísicos acceder a su corazón antes de que estas terminen sus vidas como impresionantes explosiones de supernova, según los investigadores.
El coautor Rogers, de la Universidad de Newcastle, añade al respecto: "En línea con nuestras predicciones, estas observaciones han confirmado dos tipos de ondas que nos dan información diferente sobre la estrella. Las que rompen en la superficie son similares a las olas que rompen en la playa, y las ondas estacionarias son parecidas a las ondas sísmicas de la Tierra."
Sergio Simón-Díaz, investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias y de la Universidad de La Laguna, coautor de este estudio, señala que tenemos ante nosotros una excitante nueva era en el estudio de estrellas masiva.
Y añade: “Combinando la información proporcionada por telescopios espaciales de última generación como Kepler/K2, TESS y Gaia, con observaciones espectroscópicas obtenidas por telescopios operando desde los Observatorios de Canarias, en los próximos años seremos capaces de desvelar misterios todavía sin resolver sobre las propiedades físicas y la evolución de estas importantes máquinas cósmicas que son las estrellas masivas”.
Escuchar la música creada por estas “estrellas de rock” de gran masa permitirá a los astrofísicos acceder a su corazón antes de que estas terminen sus vidas como impresionantes explosiones de supernova, según los investigadores.
Referencia
Low-frequency gravity waves in blue supergiants revealed by high-precision space photometry. Dominic M. Bowman et al. DOI:https://doi.org/10.1038/s41550-019-0768-1
Low-frequency gravity waves in blue supergiants revealed by high-precision space photometry. Dominic M. Bowman et al. DOI:https://doi.org/10.1038/s41550-019-0768-1
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