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Agosto 01, 2017

Observando el canto de las estrellas

Su luz y superficie nunca han sido estáticas, vibran tal como si dieran un concierto.

por Néstor Espinoza*

Si bien es sabido que el sonido no puede viajar por el espacio, la luz de las estrellas nos puede decir mucho sobre qué está pasando en la superficie de éstas. Incluso si éstas están dando un concierto.

Los violines suenan al unísono. Se buscan. Se usan unos a otros para encontrar aquella nota que todos esperan para poder guardar silencio y empezar con el concierto. Pero no la logran encontrar. Un par de violines se pasan de largo en su afinación, lo que hace que otros se desafinen. Es un caos; un caos un poco desafinado, pero no por eso menos musical. Justamente así “cantan” las superficies de algunas estrellas: la turbulencia en sus superficies mueve la misma y la hace vibrar, tal como una copa puede vibrar (¡y “cantar”!) si pasamos un dedo levemente mojado por la boca de la misma. Pero, ¿cómo?, ¿y cómo observamos este “canto” de estrellas lejanas desde la Tierra?

Las estrellas son mucho más que puntos brillantes estáticos en el cielo. Si pudiésemos “pararnos” en la “superficie” de estas, notaríamos que millones de celdas (gigantes; de casi mil kilómetros de diámetro) de gas caliente suben, mientras otras de gas más frío bajan, generando un desorden turbulento en la misma. Este proceso, llamado convección, “pelea” con el gas en la superficie, cuya presión intenta calmar este desordenado proceso. Es justamente esta interacción entre la presión del gas y este turbulento proceso de convección el que, en algunas estrellas (¡como nuestro propio Sol!), se equilibra de tal manera que produce que la superficie de la misma oscile de manera muy especial. En nuestro propio Sol, las más conocidas son las oscilaciones de “5 minutos”; un tipo de oscilaciones causadas por esta “pelea” entre la convección y la presión del gas, que hace que la superficie solar oscile con un periodo, más o menos, de 5 minutos; ¡millones de pedazos del Sol oscilando con este periodo! Un caos bastante bonito de ver. En términos de sonido, un periodo de 5 minutos implica una oscilación con una frecuencia de 3 mHz; muy bajo para ser escuchado por nosotros pero, si pudiésemos escucharlo, sería muy parecido a una nota “La”.

Pero, ¿cómo “sentimos” esta oscilación desde la Tierra si el sonido no puede viajar por el espacio? Pues hay variadas maneras. Las oscilaciones de nuestro propio Sol son más fáciles de detectar, pues podemos verlas directamente: podemos distinguir pedazos del Sol que se mueven hacia nosotros, y otros pedazos que se alejan de nosotros, y por tanto ver como oscila la superficie. Aún así, no podemos resolver el disco de estrellas lejanas. Aún así, en estrellas lejanas sí podemos ver como el brillo total de las estrellas varía debido a estas oscilaciones y, así, “escuchar” su canto. Hace unas semanas justamente participé de un equipo con el que descubrimos una estrella que, justamente, produce estos cambios especiales en su brillo. Así, pudimos detectar, analizando como varía el brillo de la estrella en función del tiempo, que esta “canta” con una frecuencia cercana a los 240 micro Hz (también bajo nuestro rango audible, pero parecido a una nota “Si”), es decir, con un periodo de casi 70 minutos: ¡un periodo mucho más largo que con el que oscila nuestro Sol! ¿La razón? ¡Es una estrella cuatro veces más grande! Lo bonito es que detectar el “canto” de estas estrellas nos permite saber propiedades intrínsecas de las mismas con mucha precisión, como su radio o su masa. Esto pues ¡como oscila la estrella depende de cómo es la estrella por dentro! Así, detectando el “canto”, podemos obtener información de cómo es la estructura interna de la misma!

¿Quiere saber cómo sonarían algunas de estas estrellas si pudiéramos escucharlas? Daniel Huber, del Instituto de Astronomía de Hawaii, transformó algunos sonidos de estas estrellas para que quedaran en el rango audible. Disfrute el sonido casi literalmente “estelar”, acá.

 

*Néstor Espinoza – Astrónomo (PUC), Candidato a Doctor en Astrofísica (PUC) e Investigador del Instituto Milenio de Astrofísica (MAS) – twitter @nespinozap

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