Los «corazones palpitantes» de estas estrellas pulsantes crean música para los oídos de los astrónomos.

Las pulsaciones son resonancias naturales de las estrellas creadas por ondas atrapadas similares a las de los instrumentos musicales. Estas ondas de sonido viajan desde el interior de la estrella, creando patrones pulsantes en su superficie. Para los astrónomos, aparecen como cambios en el brillo de la estrella.

Un secreto pulsante

Cuando una estrellas los astrónomos pulsantes pueden aprender detalles clave sobre ellos.

Los movimientos hacia adelante y hacia atrás en las estrellas, llamados oscilaciones, pueden revelar su acción interna. Esto se llama asterismología cuando aprendemos más sobre las estrellas a través de cambios medidos en la luz de las estrellas.

Esto es similar a cómo los terremotos nos permiten estudiar el interior de la Tierra en sismología.

Por ejemplo, los cambios en el brillo de nuestro Sol proporcionaron a los astrónomos información sobre su temperatura y composición química, así como sobre los procesos que tienen lugar en su interior.

La asterismología se ha utilizado para comprender estrellas como nuestro sol, estrellas de gran masa, gigantes rojas y enanas blancas. Pero las estrellas Delta Scuti hasta ahora han confundido a los científicos.

Esto se debe a que «mientras» muchas estrellas pulsan acordes simples, «la melodía de las estrellas Delta Scuti es mucho más compleja», dijo Tim Bedding, autor principal del estudio y profesor de la Universidad de Sydney, en un comunicado.

Las estrellas Delta Scuti giran una o dos veces al día, que es mucho más rápido y varias veces más rápido que nuestro sol. Esto puede sacudir los patrones de pulsación y dificultar su interpretación.

«Las señales de estas estrellas han sido un misterio durante más de cien años», dijo Daniel Huber, coautor de investigación y profesor asociado de la Universidad de Hawai en el Instituto de Astronomía. «Sabíamos que los cambios de brillo en estas estrellas se debían a las ondas de sonido que viajaban dentro de ellas, pero no podíamos entenderlas».

La misión TESS, que fue diseñada para detectar exoplanetas o planetas fuera de nuestro sistema solar, alrededor de estrellas cercanas, captura datos sobre el brillo de las estrellas. Cuando los astrónomos usaron datos de TESS, pudieron enfocar su atención a 60 estrellas Delta Scuti, a una distancia de 60 a 1400 años luz de la Tierra, con claras pulsaciones de brillo. Estos parpadean regularmente con alta frecuencia.

Los datos de TESS tuvieron que procesarse utilizando un software diseñado por Daniel Hey, coautor del estudio y estudiante de doctorado. en la universidad de Sydney.

«Tuvimos que procesar las 92,000 curvas de luz que miden el brillo de una estrella con el tiempo», dijo Hey en un comunicado.

«A partir de entonces, tuvimos que reducir el ruido, dejándonos patrones claros de las 60 estrellas identificadas en el estudio. Utilizando la biblioteca abierta Python Lightkurve, pudimos procesar todos los datos de la curva de luz en la computadora de escritorio de mi universidad en solo unos días «.

Las observaciones del observatorio W. M. Keck en Maunakea en Hawai también han revelado que los patrones regulares se derivan de las estrellas Delta Scutti que giran más lentamente de lo normal, lo que puede ayudar a explicar sus patrones de frecuencia. También se realizaron observaciones complementarias utilizando la red global del Observatorio Las Cumbres.

Escuchando latidos azules

«Antes, encontramos demasiadas notas confusas para comprender correctamente estas estrellas pulsantes», dijo Bedding.

«Fue un desastre, como escuchar a un gato caminando sobre el piano. Los datos extremadamente precisos de la misión TESS de la NASA nos permitieron reducir el ruido. Ahora podemos detectar la estructura, más como escuchar buenos acordes de piano. «

Huber lo comparó con «las notas de la canción, que finalmente arreglan para tocar una hermosa melodía».

Las pulsaciones de las estrellas Delta Scuti pueden revelar su masa, edad y estructura interna.

«Nuestros resultados muestran que esta clase de estrellas es muy joven, y algunas tienden a apegarse a asociaciones sueltas. Todavía no tienen idea sobre la «distancia social», dijo Bedding.

Las estrellas jóvenes permiten a los astrónomos ver cómo evolucionan las estrellas, así como la formación y evolución de los planetas circundantes, algo así como mirar hacia atrás en la formación de nuestro sistema solar, dijo Eric Gaidos, coautor de investigación y profesor de la Facultad de Ciencias del Océano y la Tierra de la Universidad de Hawai y Tecnología.

«Algunas estrellas en nuestro ejemplo albergan planetas, incluida la beta Pictoris, a solo 60 años luz de la Tierra y que son visibles a simple vista desde Australia», dijo Isabel Colman, coautora y estudiante de doctorado en la Universidad de Sydney en un comunicado. «Cuanto más sabemos sobre las estrellas, más aprendemos sobre su impacto potencial en sus planetas».

Este es un gran avance para los científicos que planean seguir observando las estrellas Delta Scuti con TESS. Aunque TESS fue diseñado para encontrar exoplanetas, también había esperanzas de que pudiera ayudar al desarrollo de la asteroseismología, y apenas está comenzando.

«Estamos encantados de que los astrónomos de todo el mundo estén utilizando datos TESS para profundizar nuestro conocimiento de los procesos estelares», dijo en un comunicado George Ricker, coautor de la investigación e investigador principal del Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del Instituto de Tecnología de Massachusetts Cambridge.

«Los hallazgos han abierto horizontes completamente nuevos para una mejor comprensión de toda la clase de estrellas».