Escuchan por primera vez el parpadeo de una estrella

Una de las características de las estrellas, cuando las observamos a través de un telescopio pero también cuando las dibujamos o pensamos en ellas, es su parpadeo. Esto se debe a que la atmósfera de la Tierra desvía su luz en el viaje a nuestro planeta. Pero hay algo más: las estrellas también tienen un "centelleo" innato, causado por ondas de gas en sus superficies, que es imperceptible para los telescopios terrestres actuales.

Ahora, un estudio publicado en Nature muestra cómo se han desarrollado las primeras simulaciones en 3D de ondas de energía desde el núcleo de una estrella masiva hasta su superficie exterior. Mediante este modelo, los autores determinaron, por primera vez, cuánto deberían brillar las estrellas de forma innata. Y, por si esto fuera poco, los autores también convirtieron las ondas de gas en sonido, lo que permitió escuchar cómo debería sonar el interior de las estrellas y el "parpadeo".

"El movimiento en el núcleo de las estrellas lanza ondas como las del océano - señala Evan Anders, líder del estudio, en un comunicado -. Cuando las ondas llegan a la superficie de la estrella, la hacen parpadear de una manera que los astrónomos pueden observar. Por primera vez, hemos desarrollado modelos informáticos que nos permiten determinar cuánto debería parpadear una estrella como resultado de estas ondas. Este trabajo permite que los futuros telescopios espaciales exploren las regiones centrales donde las estrellas forjan los elementos de los que dependemos para vivir y respirar".

Todas las estrellas tienen una región donde los gases se agitan para expulsar el calor, algo similar a lo que ocurre cuando calentamos un cazo y el agua fría desciende para calentarse y la que está a mayor temperatura desciende para dejar espacio. En las estrellas masivas (estrellas de al menos 1,2 veces la masa de nuestro Sol), esta zona de convección reside en sus núcleos.

"La convección dentro de las estrellas es similar al proceso que alimenta las tormentas eléctricas – añade Anders -. El aire frío cae, se calienta y vuelve a subir. Es un proceso turbulento que transporta calor". Pero este movimiento también produce ondas que hacen que la luz de las estrellas se atenúe y se ilumine, produciendo un sutil centelleo. Debido a que los núcleos de las estrellas masivas están ocultos a la vista, Anders y su equipo buscaron modelar esta convección oculta. Su tarea fue examinar las propiedades de la convección del núcleo, las características de las ondas y cómo podían ser detectadas. Esto permitiría predecir con precisión cómo cambia el brillo de una estrella dependiendo de las ondas generadas por convección.

Lo que vieron en la simulación es que después de que la convección genera ondas, estas rebotan dentro de la estrella. Algunas finalmente emergen a la superficie de la estrella para producir un efecto centelleante, mientras que otras quedan atrapadas y continúan rebotando. Para aislar las ondas que se lanzan a la superficie y crear destellos, Anders y su equipo construyeron un filtro que describe cómo rebotan las ondas dentro de las simulaciones.

"Primero colocamos una capa amortiguadora alrededor de la estrella, como las paredes acolchadas que tendrías en un estudio de grabación, para poder medir exactamente cómo la convección del núcleo genera ondas", afirma Anders.

Luego de usar este filtro siguieron las ondas que rebotaban en una estrella modelo y finalmente descubrieron que su filtro describía con precisión cómo la estrella cambiaba las ondas provenientes del núcleo. Tras ello desarrollaron un filtro diferente para descubrir cómo deberían rebotar las ondas dentro de una estrella real. Con este filtro, la simulación muestra cómo las ondas deberían verse a través de un telescopio.

Y entonces llega el último paso: el sonido de las estrellas. Con las ondas, es decir, con el parpadeo de la estrella, lograron crear nuevas simulaciones que las transformaron en ondas sonoras. Dependiendo de cuan grande o brillante sea una estrella, la convección produce ondas correspondientes a diferentes sonidos. Las ondas que emergen del núcleo de una gran estrella, por ejemplo, emiten sonidos como una pistola de rayos deformados, disparando a través de un paisaje extraño. Pero la estrella altera estos sonidos cuando las ondas alcanzan la superficie de la estrella. Para una gran estrella, los pulsos similares a los de un cañón de rayos cambian a un eco bajo que reverbera a través de una habitación vacía.

Las ondas en la superficie de una estrella de tamaño mediano, por otro lado, se asemejan a un zumbido persistente a través de un terreno azotado por el viento. Y las ondas superficiales en una estrella pequeña suenan como una alerta lastimera de una sirena meteorológica.

De acuerdo con el equipo de Anders, que combinó los sonidos con distintas piezas musicales, como la suite orquestal "Los planetas" del compositor Gustav Holst y de "Twinkle, Twinkle, Little Star (¿Estrellita dónde estás?) las canciones suenan como la banda sonora de "Alicia en el país de las maravillas".

"Teníamos curiosidad por cómo sonaría una canción si se escuchara propagada por una estrella - concluye Anders -. Las estrellas cambian la música y, en consecuencia, cambian la forma en que se verían las ondas si las viéramos parpadeando en la superficie de la estrella".

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