Astrónomos sintonizan la 'música' de una silenciosa estrella cercana

Astrónomos han escuchado la 'música' de una estrella cercana el observatorio W.M. Keck en Hawai, abriendo el interior de objetos de este tipo considerados demasiado 'silenciosas' para ser exploradas.

El estudio utilizó el instrumento KPF (Keck Planet Finder) para detectar las oscilaciones que recorren una estrella. Los hallazgos, publicados en The Astrophysical Journal

Al igual que los instrumentos musicales, las estrellas resuenan con frecuencias naturales que los astrónomos pueden "oír" con las herramientas adecuadas. Este campo de investigación, conocido como astrosismología, permite a los científicos utilizar estas frecuencias para explorar el interior de las estrellas, al igual que los terremotos ayudan a los científicos a comprender el interior de la Tierra.

MASA, TAMAÑO Y EDAD

"Las vibraciones de una estrella son como su canto único", afirmó en un comunicado Yaguang Li, autor principal e investigador de la Universidad de Hawái en Manoa. "Al escuchar esas oscilaciones, podemos determinar con precisión la masa, el tamaño y la edad de una estrella".

Hasta ahora, los "cantos estelares" se habían registrado principalmente en estrellas más calientes que el Sol, utilizando telescopios espaciales de la NASA como Kepler y TESS. Pero las oscilaciones de HD 219134 -una estrella más fría y de color naranja a solo 21 años luz de distancia- son demasiado sutiles para ser detectadas mediante las variaciones de brillo que se analizan con telescopios espaciales.

El instrumento KPF del Observatorio Keck mide con precisión el movimiento de la superficie estelar hacia y desde el observador. Durante cuatro noches consecutivas, el equipo utilizó KPF para recopilar más de 2.000 mediciones ultraprecisas de la velocidad de la estrella, lo que les permitió captar sus vibraciones en acción. Esta es la primera inferencia astrosísmica de la edad y el radio de una estrella fría utilizando KPF.

"El modo de lectura rápida de KPF lo hace ideal para detectar oscilaciones en estrellas frías", añadió Li, "y es el único espectrógrafo en Mauna Kea capaz actualmente de realizar este tipo de descubrimiento".

UNA CÁPSULA DEL TIEMPO DE 10.000 MILLONES DE AÑOS

Utilizando las oscilaciones detectadas en HD 219134, el equipo determinó su edad en 10.200 millones de años, más del doble de la edad de nuestro Sol. Esto la convierte en una de las estrellas más antiguas de la secuencia principal con una edad determinada mediante asterosismología.

Esta medición tiene importantes implicaciones para nuestra comprensión del envejecimiento estelar. Los astrónomos utilizan un método llamado girocronología para estimar las edades estelares basándose en la velocidad a la que giran. Las estrellas jóvenes giran rápidamente, pero su velocidad disminuye gradualmente a medida que pierden momento angular con el tiempo, de forma similar a las peonzas que se descomponen.

Pero con estrellas como HD 219134 su desaceleración parece detenerse a edades más avanzadas. La nueva edad astrosísmica permite a los científicos anclar los modelos en el extremo anterior de la línea de tiempo estelar, lo que ayuda a refinar la estimación de la edad de innumerables estrellas.

"Esto es como encontrar un diapasón perdido para los relojes estelares", afirmó el Dr. Yaguang Li. "Nos proporciona un punto de referencia para calibrar la desaceleración de la rotación de las estrellas a lo largo de miles de millones de años".

UN ENIGMA EN EL TAMAÑO DE LA ESTRELLA

Sorprendentemente, el equipo también descubrió que HD 219134 parece más pequeña de lo esperado. Mientras que otras mediciones mediante interferometría (una técnica que mide el tamaño de una estrella observándola con múltiples telescopios) arrojaron un radio aproximadamente un 4 % mayor, la medición astrosísmica sugiere una estrella más compacta.

Esta diferencia es desconcertante y desafía las suposiciones del modelado estelar, especialmente para estrellas más frías como HD 219134. Si la discrepancia se debe a efectos atmosféricos no reconocidos, campos magnéticos o problemas de modelado más profundos, sigue siendo una incógnita.

La estrella HD 219134 no está sola: alberga una familia de al menos cinco planetas, incluyendo dos mundos rocosos del tamaño de supertierras que transitan por su cara. Con una medición más precisa del tamaño de la estrella, el equipo pudo refinar los tamaños y densidades de estos planetas. Sus valores actualizados confirman que estos mundos probablemente tienen composiciones similares a la de la Tierra, con superficies sólidas y rocosas.