Escuchando las «canciones» de las estrellas

La NASA lanzó la astronave Kepler en 2009 con la misión principal de buscar mundos parecidos a la Tierra. Sin embargo, el fotómetro de la astronave ha proporcionado a los astrónomos datos de tan buena calidad que ha cambiado su visión del funcionamiento de las estrellas.

En el Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), científicos de todo el mundo trabajan para analizar e interpretar los datos de Kepler sobre más de 150 000 estrellas. El proyecto «Space asteroseismology &RR Lyrae stars» (SAS-RRL) se inició con el fin de estudiar un tipo de estrellas pulsantes que se utilizan para medir las distancias cosmológicas.

El primer miembro de esta clase, la estrella RR Lyrae, se ha estudiado durante más de cien años. Su brillo oscila con un periodo de tiempo de unas 13,5 horas. Durante este período se producen cambios cíclicos menores. Los investigadores de SAS-RRL observaron que este comportamiento, conocido como efecto Blazhko, es más bien una regla y no una excepción entre las estrellas RR Lyrae.

Los investigadores del proyecto también hallaron signos de la duplicación del periodo de la estrella RR Lyrae en los datos de la misión Convection, Rotation and planetary Transits (COROT), bajo dirección francesa. A continuación, las curvas de luminosidad de las estrellas se procesaron y analizaron mediante la técnica estándar de Fourier con el fin de seguir la evolución temporal de los periodos de oscilación.

Los periodos variables sugieren que las variaciones del brillo se deben a una interacción complicada entre las pulsaciones radiales y no radiales de la superficie de la estrella. La omnipresencia de oscilaciones menores y más frecuentes en todos los tipos de estrellas RR Lyrae abre la vía para usar su brillo con el fin de estudiar su estructura interna.

La estructura interna de las estrellas se puede analizar mediante astrosismología porque las oscilaciones de distintas frecuencias penetran hasta profundidades distintas. El paso siguiente fue aprovechar el potencial científico de estas observaciones y realizar una estimación de las masas y la edad de las estrellas con el fin de poner a prueba la teoría de la evolución estelar.

Con este fin, se analizaron observaciones de rayos X del observatorio Chandra de rayos X (CXO) de la NASA, para derivar un conjunto de restricciones sobre las propiedades de las estrellas y las energías de las pulsaciones. Los hallazgos se publicaron en revistas sometidas a revisión y se presentaron en congresos internacionales, lo cual sirvió para aumentar la visibilidad de la investigación europea dentro de la comunidad científica global.