La ‘música’ de las estrellas se puede utilizar para medir distancias en el espacio • Earth.com

En un estudio innovador, los astrónomos aprovecharon la astrosismología (el estudio de las oscilaciones estelares) para medir la distancia entre las estrellas y la Tierra con notable precisión. Los expertos comparan esta técnica con el uso de la “música” de las estrellas.

El equipo aplicó este método a miles de estrellas, verificando las mediciones de la exploración del Universo cercano de la misión Gaia.

Misión Gaia

El cielo nocturno es un mosaico de cuerpos celestes: estrellas, planetas, soles distantes y galaxias a miles de millones de años luz de distancia. Discernir las distancias exactas de la Tierra es un desafío importante y un objetivo fundamental para los astrónomos.

Esta búsqueda llevó al lanzamiento de la misión Gaia de la Agencia Espacial Europea hace una década. Desde entonces, el satélite de Gaia ha proporcionado datos astronómicos sobre casi dos mil millones de estrellas, mejorando nuestra comprensión de sus posiciones, distancias y movimientos.

En el Instituto Federal Suizo de Tecnología de Lausana (EPFL), el grupo de investigación del profesor Richard Anderson se centra en medir la expansión del Universo utilizando Gaia como herramienta instrumental.

«Gaia ha multiplicado por 10.000 el número de estrellas cuyos paralajes se miden gracias a una enorme ganancia en precisión con respecto a su predecesora, la misión Hipparcos de la ESA», afirmó el profesor Anderson.

Medidas de paralaje

Los paralajes son fundamentales para calcular las distancias a las estrellas. Esta técnica consiste en triangular la ubicación de Gaia en el espacio, el Sol y la estrella en cuestión. Sin embargo, medir el paralaje se vuelve cada vez más difícil con estrellas distantes.

A pesar del éxito de Gaia, sus mediciones de paralaje son complejas y sujetas a pequeños errores sistemáticos. Para resolver esto, el equipo de investigación realizó cálculos en más de 12.000 estrellas gigantes rojas oscilantes, creando la muestra más extensa y precisa hasta la fecha.

«Medimos los sesgos de Gaia comparando los informes de paralaje del satélite con los que determinamos mediante astrosismología», explicó el autor principal del estudio, Saniya Khan, científico del grupo de Anderson. Esta investigación, publicada en la revista Astronomía y Astrofísicamarca un salto significativo en las mediciones celestes.

espectro de frecuencia

La astrosismología funciona de manera similar a cómo los geólogos usan los terremotos para comprender la estructura de la Tierra. Los astrónomos analizan las vibraciones y oscilaciones de las estrellas, que se manifiestan como variaciones en la intensidad de la luz. Estos se traducen en ondas sonoras, formando un espectro de frecuencia de oscilaciones.

«El espectro de frecuencia nos permite determinar qué tan lejos está una estrella, lo que nos permite obtener paralajes astrosísmicos», dijo Khan. «En nuestro estudio, escuchamos la ‘música’ de un gran número de estrellas, ¡algunas de ellas a 15.000 años luz de distancia!»

Este proceso implica comprender la velocidad de propagación de las ondas sonoras en el espacio, que varía según la temperatura y la densidad interior de la estrella.

El significado del estudio

“Al analizar el espectro de frecuencia de las oscilaciones estelares, podemos estimar el tamaño de una estrella, de la misma manera que se puede identificar el tamaño de un instrumento musical por el tipo de sonido que emite; piense en la diferencia de tono entre un violín y y un violonchelo. ”, dijo el coautor del estudio, el profesor Andrea Miglio de la Universidad de Bolonia.

Luego, el equipo comparó la luminosidad de las estrellas con la luminosidad percibida en la Tierra, combinándola con datos de temperatura y composición química obtenidos mediante espectroscopia. Los análisis sofisticados de estos datos permitieron calcular con precisión las distancias a las estrellas.

«La astrosismología es la única forma en que podemos verificar la precisión del paralaje de Gaia en todo el cielo, es decir, tanto para estrellas de baja como de alta intensidad», explicó Anderson.

Investigación futura

En el futuro, misiones como TESS y PLATO utilizarán la astrosismología para detectar y buscar exoplanetas, ampliando la cobertura del conjunto de datos en vastas regiones del cielo.

«Por lo tanto, métodos similares al nuestro desempeñarán un papel crucial en la mejora de las mediciones de paralaje de Gaia, lo que nos ayudará a identificar nuestro lugar en el Universo y beneficiará a una multitud de subcampos de la astronomía y la astrofísica», dijo Khan.

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