Un nuevo método transforma el Sol en verdadero laboratorio astrofísico

Un método innovador que utiliza la heliosismología para medir la opacidad radiativa solar en condiciones extremas transforma nuestra estrella en un verdadero laboratorio astrofísico.

Publicado en Nature Communications, el nuevo estudio abre la puerta a proporcionar datos cruciales para refinar los modelos estelares y comprender mejor la evolución de las estrellas en el Universo.

La heliosismología es una disciplina dedicada al estudio de las oscilaciones acústicas del Sol, lo que nos permite sondear el interior de nuestra estrella con una precisión notable. Al analizar estas ondas, es posible reconstruir parámetros fundamentales como la densidad, la temperatura y la composición química del plasma solar, elementos esenciales para comprender cómo funciona y evoluciona nuestra estrella.

Este método transforma el Sol en un verdadero laboratorio astrofísico, proporcionando datos cruciales para refinar los modelos estelares y comprender mejor la evolución de las estrellas en el Universo, según el estudio, dirigido por Gaël Buldgen, investigador de la Universidad de Lieja.

El equipo ha utilizado técnicas heliosísmicas para proporcionar una medida independiente de la absorción de la radiación de alta energía por el plasma solar en las capas profundas de su estructura. Este trabajo colaborativo arroja nueva luz sobre la opacidad radiativa solar, una magnitud física crucial para comprender la interacción entre la materia y la radiación en las condiciones extremas del interior del Sol.

Los resultados confirman las observaciones realizadas en laboratorios estadounidenses de renombre como el Sandia National Laboratories y los esfuerzos en curso en el Livermore National Laboratory, al tiempo que revelan lagunas persistentes en nuestra comprensión de la física atómica y diferencias entre las predicciones de los grupos de investigación del Laboratorio Nacional de Los Álamos, la Universidad Estatal de Ohio y el centro de investigación del CEA Paris-Saclay en Francia.

El equipo científico utilizó herramientas numéricas avanzadas desarrolladas en la Universidad de Lieja, aprovechando la experiencia de la universidad en heliosismología y modelización estelar.

"Al detectar las ondas acústicas del Sol con una precisión sin precedentes, podemos reconstruir las propiedades internas de nuestra estrella, de la misma manera que deduciríamos las características de un instrumento musical a partir de los sonidos que produce", explica Gaël Buldgen en un comunicado.

La precisión de las mediciones heliosísmicas es excepcional: permiten estimar la masa de un centímetro cúbico de materia en el interior del Sol con una precisión que supera la de una báscula de cocina de alta precisión sin siquiera ver ni tocar la materia. La heliosismología, desarrollada a finales del siglo XX, ha desempeñado un papel importante en el avance de la física fundamental. En particular, ha contribuido a grandes descubrimientos, como las oscilaciones de neutrinos, reconocidas en 2015 con el Premio Nobel.

Los resultados ponen de relieve la necesidad de mejorar los modelos atómicos existentes para resolver las discrepancias entre las observaciones experimentales y los cálculos teóricos. Estos avances deberían redefinir nuestra comprensión de la evolución estelar y de los procesos físicos que rigen la estructura y la evolución de las estrellas, según los autores.