Las estrellas más masivas ‘vibran’ como el Sol

Los datos estudiados por un equipo internacional sugieren que las estrellas de mayor tamaño tienen una estructura externa similar a la del Sol y vibran como él, lo que podría tener implicaciones en el conocimiento de estos cuerpos. En este hallazgo, que aparece publicado en el último número de Nature, participan Andrés Moya, del Centro de Astrobiología del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) y Katrien Uytterhoeven, del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC).

El Sol está en permanente ebullición, como una olla de agua hirviendo. La energía que se genera en su centro quiere escapar y, si este suceso no ocurre lo suficientemente rápido, las zonas solares más externas (el agua de la olla) comienzan a hervir. “Donde el agua está hirviendo es la zona convectiva, la más externa de la estrella, y el ‘sonido’ de la olla son las oscilaciones que vemos como consecuencia de la ebullición”, explica Moya a SINC. Este proceso, observado hasta ahora solo en estrellas de masa y temperatura semejantes a las del Sol, causa vibraciones que hacen que la luz de la estrella varíe.

El equipo de Moya y Uytterhoeven ha encontrado en HD187547, una estrella del tipo Delta-Scuti, la primera estrella de esa masa capaz de emitir los dos sonidos: el propio de los astros de su tamaño, y el que se asocia al Sol.

Mediante técnicas similares a las de los sismólogos en la Tierra, los investigadores han analizado las frecuencias de las ondas sísmicas y las variaciones de brillo de estrellas entre un 50% y un 150% más masivas que el Sol. Estas variaciones emiten ‘sonidos’ que el equipo ha comparado con los que emiten las oscilaciones solares.

Los ‘sonidos’ que, hasta el momento, se asociaban con estrellas algo más masivas que el Sol, eran diferentes ya que, en lugar de ebullición, sus variaciones surgen por un mecanismo denominado 'Kappa', en el que la convección se sustituye por radiación.

La diferencia existe porque cuanto más grande es una estrella, menor es su capa convectiva externa, hasta que llega a prácticamente desaparecer. Los procesos de convección responsables de las oscilaciones solares solo se producen en este envoltorio, lo que explica la diferencia de sonidos a la hora de analizar sus oscilaciones. Los investigadores desconocían dónde se ubicaba la transición entre la existencia o no de esta zona de ebullición.

Este descubrimiento, explican los autores, aporta una evidencia observacional de la teoría que los astrofísicos manejaban desde hace unos diez años: los investigadores intuían que las estrellas de mayor tamaño también debían de experimentar oscilaciones de tipo solar ya que, aunque el envoltorio en ebullición fuera de escasa profundidad (apenas el 1%), la convección debía ser lo suficientemente energética.

El estudio permite conocer en profundidad ese envoltorio convectivo mínimo de este tipo de estrellas masivas. Al tiempo, aporta mayor información sobre una de las partes más enigmáticas de estos cuerpos: su estructura interna. Dado que la HD187547 emite ambos tipos de variaciones, las técnicas astrosismológicas permitirán conocer el interior de la estrella con una precisión sin precedentes.

Los científicos también han determinado que HD 187547 posee unas abundancias inusuales de algunos elementos químicos en su superficie, probablemente como consecuencia de la rotación tan lenta de la estrella. Los elementos más pesados van desapareciendo mientras que los elementos ligeros son empujados hacia la superficie. Este proceso físico se conoce como difusión y, en estrellas como HD187547, aún genera dudas en el seno de la comunidad científica. (Fuente: CSIC/SINC)