Una vasta ‘orchestra’ cosmica, la cui armonia scaturisce da onde sonore che si formano all’interno dei ‘musicisti’: si tratta di un ampio gruppo di stelle pulsanti, appartenenti alla categoria delle giganti rosse e individuate grazie ai dati della missione Tess della Nasa.
La scoperta è stata presentata nel corso della “Tess Science Conference II”, che si sta svolgendo in modalità virtuale, ed è stata illustrata in uno studio di prossima pubblicazione su The Astrophysical Journal (articolo: “A ‘Quick Look’ at All-Sky Galactic Archeology with Tess: 158,000 Oscillating Red Giants from the Mit Quick-Look Pipeline”, disponibile in anteprima sulla piattaforma arxiv.org); l’indagine, svolta da un gruppo di lavoro internazionale, è stata coordinata dall’Istituto di Astronomia dell’Università delle Hawaii.
Il compito principale di Tess, lanciata il 18 aprile 2018, è andare a caccia di esopianeti; tuttavia, la sensibilità dei suoi strumenti nel rilevare le oscillazioni nella luminosità delle stelle si è rivelata di grande utilità per questo tipo di indagine, che rientra nell’ambito dell’astrosismologia. Si tratta di un filone di ricerca che studia la struttura e le proprietà degli astri attraverso l’analisi delle loro pulsazioni.
All’origine di tale fenomeno vi sono dei processi che si verificano sotto la superficie stellare e riguardano i movimenti del gas caldo: esso sale, si raffredda, scende e poi, arroventandosi di nuovo, ricomincia questo percorso. Tale spostamento produce delle onde sonore che interagiscono fra di loro e danno luogo a delle oscillazioni stabili; queste fluttuazioni hanno periodi di pochi minuti, da cui derivano sottili cambiamenti nella luminosità.
Anche il Sole è soggetto a questo fenomeno e le sue variazioni ammontano a poche parti per milione. Oscillazioni di tale genere sono state osservate in migliaia di stelle da varie missioni, tra cui Kepler e K2 della Nasa ed è stato notato che astri giganti di massa simile al Sole pulsano molto più lentamente e presentano variazioni di luminosità più grandi anche di centinaia di volte.
Per scoprire le stelle pulsanti, gli studiosi non solo hanno utilizzato i dati raccolti da Tess nella sua missione primaria, ma si sono anche giovati di supporti informatici. Nello specifico, si è trattato di un particolare computer che è stato istruito tramite il ‘machine learning’ (uno strumento dell’Intelligenza Artificiale) e che ha setacciato i dati fino ad identificare un’orchestra costituita da ben 158.505 giganti rosse pulsanti. Una volta raggiunto questo risultato, il gruppo di lavoro ha rifinito l’identikit delle stelle in questione con le informazioni raccolte dalla missione Gaia dell’Esa, specie per quanto riguarda le distanze.
L’astrosismologia, quindi, può essere di grande aiuto per determinare le caratteristiche degli astri con grande accuratezza, dato che le oscillazioni dipendono da alcuni loro parametri principali (quali, struttura interna, massa e dimensioni).
In alto: elaborazione artistica di stelle giganti rosse (Crediti: Nasa Goddard Space Flight Center/Chris Smith-KBRwyle)