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Acceso al corazón de las supergigantes azules

6 May. 2019

La Universidad Católica de Leuven, en colaboración con el Instituto de Astrofísica de Canarias y la Universidad de la Laguna, lideran el primer estudio de Astrosismología en estrellas de gran masa utilizando datos de telescopios de la NASA.

Las supergigantes azules son las “estrellas del rock” del Universo, gigantescos astros que viven rápido y mueren jóvenes. Como ocurre con los ídolos de masas, poder acceder a sus secretos más íntimos es el gran anhelo de sus fans. Gracias a una trabajo conjunto realizado por investigadores de la Universidad Católica de Leuven (Bélgica), el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y otros centros de Europa, América y Australia, este sueño comienza a hacerse realidad. Mediante la aplicación de técnicas de Astrosismología a un conjunto de datos obtenidos por las misiones espaciales Kepler y TESS, de la NASA, ha sido posible asomarnos al interior de este tipo de estrellas de gran masa. Al igual que los sismólogos obtienen información del interior de nuestro planeta investigando las ondas producidas en terremotos, escuchar la música creada por estas “estrellas de rock” de gran masa permitirá a los astrofísicos acceder a su corazón antes de que estas terminen sus vidas como impresionantes explosiones de supernova, según se ha publicado en la revista especializada Nature Astronomy.

El interior de las estrellas

Desde la primera observación astronómica en 1609 por parte de Galileo Galilei, los telescopios nos han permitido sondear las profundidades del Universo. Sin embargo, acceder al interior de la estrellas (incluso de nuestro Sol) es una tarea más complicada que implica saber escuchar y descifrar la sinfonía de sonidos que estas generan.

En nuestra exploración del Universo nos hemos encontrado que no todas las estrellas son iguales ni viven de igual manera. Muchas de ellas se parecen al Sol y su vida sucede calmada durante miles de millones de años. Otras, mucho más masivas, viven rápida y vertiginosamente antes de morir como una impresionante explosión de supernova, esparciendo por el espacio todo el material que las conformaba. Entre estas estrellas de gran masa se encuentran las llamadas supergigantes azules, que podrían ser consideradas adolescentes que acaban de lanzarse a buscar emociones nuevas tras vivir una infancia relativamente calmada.

El centelleo de las estrellas supergigantes azules originado por la presencia de ondas desplazándose por su superficie era un fenómeno prácticamente desconocido hasta hace poco, comenta Dominic Bowman, doctor del Instituto de Astrofísica de la Universidad Católica de Leuven e investigador principal de este estudio: “Antes de tener acceso a datos proporcionados por la misiones Kepler/K2 y TESS de la NASA, -explica- solo se habían podido investigar de manera adecuada los cambios de brillo que sufren las supergigantes azules en unas pocas estrellas de este tipo. En Astrosismología, el estudio de ondas que se propagan desde el interior a la superficie de las estrellas, usamos estas variaciones de brillo para tener información sobre los procesos físicos y químicos que ocurren dentro de estos astros”. 

Este descubrimiento ha abierto las puertas a una nueva línea de investigación en el campo de la Astrosismología, que hasta ahora se había centrado en el estudio del Sol y estrellas similares. Según Bowman, “la variabilidad detectada en el brillo de las supergigantes azules ha estado ahí siempre; tan solo hemos tenido que ser pacientes y esperar la llegada de telescopios espaciales como Kepler/K2 y TESS para poder detectarla”. Es como si estas estrellas del rock hubiesen estado actuando todo el tiempo, pero solo ahora se han abierto las puertas del concierto gracias a las misiones espaciales de la NASA.

Sergio Simón-Díaz, investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias y la Universidad de La Laguna, coautor de este estudio y líder del proyecto IACOB, señala que tenemos ante nosotros una excitante nueva era en el estudio de estrellas masiva. Y añade: “Combinando la información. proporcionada por telescopios espaciales de última generación como Kepler/K2, TESS y Gaia, con observaciones espectroscópicas obtenidas por telescopios operando desde los Observatorios de Canarias, en los próximos años seremos capaces de desvelar misterios todavía sin resolver sobre las propiedades físicas y la evolución de estas  importantes máquinas cósmicas que son las estrellas masivas”.

Artículo: Dominic M. Bowman et al “Low-frequency gravity waves in blue supergiants revealed by high-precision space photometry”, Nature Astronomy. DOI: 10.1038/s41550-019-0768-1

Contacto en el IAC/ULL: Sergio Simón-Díaz (ssimon@iac.es)

Simulación: https://www.mas.ncl.ac.uk/~npe27/videos/H6R10-short.mp4

Pie de vídeo: Simulación hidrodinámica del interior de una estrella que tiene una masa tres veces la de el Sol. Las zonas brillantes y oscuras representan fluctuaciones de temperatura que se propagan desde el interior de la estrella hasta su superficie debido la existencia de ondas producidas por un núcleo convectivo turbulento. Crédito: Philipp Edelmann et al., 2019.

Nota de prensa Universidad de Lovaina: Doors to concert of stellar rock stars finally thrown open

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