Grazie ad alcune simulazione sono state riprodotte in 3D le onde increspate che dal nucleo di una stella massiccia vanno verso la superficie esterna.
Le simulazioni sono state poi elaborate per estrarre suoni, quindi per trasformare le onde d’increspatura in onde sonore.
«I movimenti nei nuclei delle stelle producono onde come quelle dell’oceano. Quando le onde arrivano sulla superficie della stella, la fanno brillare al punto che gli astronomi possono essere in grado di osservare. Per la prima volta, abbiamo sviluppato modelli computerizzati che ci permettono di determinare quanto una stella dovrebbe brillare come risultato di queste onde. Questo lavoro consente ai futuri telescopi spaziali di sondare le regioni centrali in cui le stelle forgiano gli elementi da cui dipendiamo per vivere e respirare» specifica Evan Anders della Northwestern university, che ha guidato lo studio.
Che le stelle fossero una ‘fabbrica’ di elementi essenziali per la vita era noto. L’ossigeno che respiriamo, ad esempio, è stato generato nei nuclei di stelle massicce ed espulso nel mezzo interstellare in violente esplosioni, prima di mescolarsi con la nube molecolare che ha formato il nostro sistema solare.
Lo studio, pubblicato su Nature Astronomy, spiega che il brillamento di una stella è più o meno debole.
L’intensità del brillamento è dovuta a quanto accade nella ‘zona convettiva’: un luogo disordinato dove i gas si agitano per spingere il calore verso l’esterno.
«La convezione all’interno delle stelle è simile al processo che alimenta i temporali» ha detto Anders. «L’aria raffreddata scende, si riscalda e sale di nuovo. È un processo turbolento che trasporta calore».
Questo movimento produce onde. Si tratta di piccoli rivoli per i quali la luce delle stelle si affievolisce o si illumina, producendo uno scintillio. Poiché i nuclei delle stelle massicce non sono visibili, Anders e il suo team hanno cercato di modellare la loro convezione nascosta. Basandosi su studi che hanno esaminato le proprietà della convezione turbolenta, le caratteristiche delle onde e le possibili caratteristiche osservative di tali onde, le nuove simulazioni permettono di individuare con precisione come cambia la luminosità di una stella a seconda delle onde generate dalla zona di convezione.
Si tratta di onde sottili che sfuggono agli attuali telescopi spaziali ma potrebbero essere intercettate dalle nuove generazioni di telescopi. In ogni caso, lo studio potrà essere utilizzato per andare a studiare le regioni centrali in cui le stelle forgiano gli elementi.
Le onde dello scintillio tradotto in onde sonore, sono al di fuori della gamma dell’udito umano e, per renderle udibili, i ricercatori hanno aumentato uniformemente le loro frequenze.
Il ‘ concerto stellare’ dipende da quanto sia grande o luminosa una stella massiccia, per cui la zona convettiva produce onde corrispondenti a suoni diversi. Le onde che emergono dal nucleo di una grande stella, ad esempio, emettono suoni come una pistola a raggi deformati, che esplode quando avviene un passaggio come quello dal nucleo alla superfice. I suoni di una stella di medie dimensioni evocano immagini di un ronzio persistente mentre su una piccola stella le onde suonano come un allarme lamentoso da una sirena meteorologica.
Lo studio è stato sostenuto da CIERA, NASA e National Science Foundation.
In apertura: una regione di formazione stellare, catturata dal telescopio spaziale Spitzer della NASA, è dominata dalla brillante e giovane stella IRAS 13481-6124 (in alto a sinistra), che è circa venti volte la massa del nostro sole e cinque volte il suo raggio, ed è circondata dal suo bozzolo prenatale.
Credito: NASA/JPL-Caltech/ESO/Univ. del Michigan