Terremotos en las estrellas

  • El Instituto de Astrofísica organiza en Granada un congreso donde más de 150 expertos de todo el mundo analizan los últimos datos sobre la pulsación estelar, la única técnica que existe para estudiar el interior de las estrellas a través de su luminosidad

Por más que apreciemos la riqueza de una noche estrellada, el ojo humano es incapaz de percibir en su plenitud la infinidad de información que una sola de ellas puede ofrecer sobre el Universo. Cada estrella es, a su manera, un pequeño mundo donde tienen lugar fenómenos sorprendentes. ¿Qué ocurre en su interior?, ¿pueden los científicos comprender cómo evolucionan? A miles de millones de kilómetros, la única forma que hay de responder a esas incógnitas es estudiando lo que nos llega de ellas: su luz.

El Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) organiza estos días en Granada un congreso donde más de 150 especialistas en física estelar pondrán sobre la mesa los últimos datos obtenidos en misiones como Corot, Most o Kepler sobre las pulsaciones estelares.

Aunque resulte algo extraño, dichas pulsaciones tienen bastante que ver con los terremotos que de cuando en cuando sacuden la tierra. En las estrellas también hay seísmos que modifican su luminosidad. Estudiarlos es hoy la única forma que tienen los astrónomos de explorar su interior.

El científico Juan Carlos Suárez es un apasionado del estudio de las pulsaciones estelares. De aprobarse en octubre, el experto participará en la misión de la Agencia Espacial Europea PLATO, que se lanzaría al espacio en el 2018 con el objetivo de buscar planetas extrasolares y estudiar estos particulares terremotos que permiten estudiar la estructura interna de las estrellas.

Pero, ¿qué son las pulsaciones estelares? El científico lo explica: "una estrella no es un objeto estático. Las reacciones nucleares que tienen lugar en el núcleo de las estrellas generan ingentes cantidades de energía, y parte de ésta se transporta en forma de ondas que se propagan por el interior estelar. Cuando llegan a la superficie de la estrella la deforman provocando variaciones en su luminosidad".

Suárez subraya que es la única herramienta que existe hoy en día en la astrofísica para sondar el interior de una estrella. "De otra manera sólo podemos ver su superficie pero con esta técnica podemos analizar cómo es el interior. Es posible inferir propiedades como su masa, su radio, el tamaño del núcleo o el tipo de mecanismos físicos que actúan en su interior". Una vez los científicos recogen en los telescopios las variaciones de luz realizan modelos matemáticos que intentan "reproducir esas variaciones de luz".

Para entenderlo, podemos imaginar a las estrellas como instrumentos. De la misma manera que reconocemos las notas musicales e incluso el instrumento que las produce, los astrosismólogos tratan de reconocer la música de cada estrella, estudiando sus notas (pulsos).

Gracias a las pulsaciones estelares ha sido posible medir con mayor precisión el radio del sol. "Las llevamos observando una veintena de años, tanto desde telescopios terrestres como desde satélites en el espacio". Uno de ellos, SoHO, aún sigue facilitando datos en la actualidad y "nos ha permitido conocer con mucho detalle un modelo muy preciso de masa, cuál es el perfil de rotación del sol interno o cuál es el radio del propio sol".

Altair es otro de esos ejemplos fascinantes. Un equipo internacional dirigido por Juan Carlos Suárez descubrió hace pocos años que "la duocédima estrella más brillante del firmamento era en realidad una estrella variable y no una constante como se creía". A través del satélite WIRE, el equipo desveló que Altair "era una estrella pulsante de tipo delta Scuti, del que tan sólo se conocen algo más de un millar". Una vez registradas sus oscilaciones, el equipo de Suárez pudo detectar en ella siete modos diferentes de oscilación y una serie de datos que lograron describir con gran detalle su estructura: tiene una masa de entre 1,70 y 1,76 veces la del sol y su edad oscila entre los 600 y los 800 millones de años.

Hasta la década de los 70 no surgió en la astrofísica una rama capaz de estudiar la estructura y la evolución estelar más que a través de la temperatura o la luminosidad en la superficie. A través de las teorías y la metodología de la pulsación estelar "hemos mejorado mucho en el conocimiento y podemos inferir con mucha precisión los parámetros globales de una estrella como su radio, su masa, su densidad, o el tamaño de su núcleo, así como los procesos físicos que se producen en el interior y que hasta ahora desconocíamos, como su rotación, cómo varia esa rotación a medida que nos acercamos a su centro o cómo son los procesos de transporte de energía, si se producen por radiación o por convección (fenómeno parecido a cuando uno pone el agua a hervir)".

El congreso que se celebra en Granada con el IAA-CSIC como anfitrión, bajo el título Impacto de la nueva instrumentación y nuevos puntos de vista en pulsaciones estelares, llega por primera vez a España después de décadas celebrándose en Estados Unidos. Suárez, que es uno de los coordinadores, explica que esta edición será especialmente controvertida. "El objetivo es crear polémica y debate en torno a las nuevas observaciones, los datos recogidos en los satélites en vuelo y las teorías con que explicábamos estos datos". El investigador confiesa que la precisión actual hace que "nuestras teorías empiecen a quedarse un poco cojas. Hay algunas predicciones que fallan y no hay un acuerdo general para explicar por qué ocurre". Pero ¿qué es eso que falla? "Tenemos nuevas preguntas que resolver". Suárez no oculta su emoción: "El problema es que los últimos datos obtenidos apuntan a que en las estrellas hay muchas más notas musicales -muchos más tipos de oscilaciones- de las que se esperaban". Si hasta hace poco para una estrella tres veces más masiva que el sol los científicos preveían una veintena o treintena de oscilaciones, "ahora estamos obteniendo cientos e incluso miles".

"Si entendemos cada frecuencia de pulsación como una nota musical ahora hay muchas más dentro de la estrella gracias a los telescopios en el espacio pero que no siempre somos capaces de dilucidar de dónde vienen. Como consecuencia, y es uno de los objetivos de este congreso, estamos estudiando qué falla, si nuestros modelos, nuestras teorías o incluso nuestra manera de analizar las observaciones". Posiblemente, de aquí a unos años, la astronomía deba revisar todas las teorías aceptadas hasta la fecha sobre la evolución y la estructura estelar. Todo un reto que nos ayudará a mirar las estrellas de otra forma.

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