Ascoltando il battito dei cuori delle stelle, gli astronomi hanno per la prima volta identificato un ritmo di vita per una classe di oggetti stellari che fino ad ora aveva lasciato perplessi gli scienziati.

I loro risultati sono riportati oggi in Natura .

"In precedenza trovavamo troppe note confuse per comprendere correttamente queste stelle pulsanti, ", ha detto l'autore principale, il professor Tim Bedding dell'Università di Sydney. "È stato un disastro, come ascoltare un gatto che cammina su un pianoforte".

Il team internazionale ha utilizzato i dati del Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA, un telescopio spaziale utilizzato principalmente per rilevare i pianeti attorno ad alcune delle stelle più vicine alla Terra. Ha fornito al team misurazioni della luminosità di migliaia di stelle, permettendo loro di trovare 60 le cui pulsazioni avevano un senso.

"I dati incredibilmente precisi della missione TESS della NASA ci hanno permesso di tagliare il rumore. Ora possiamo rilevare la struttura, più come ascoltare dei bei accordi suonati al pianoforte, " Ha detto il professor Bedding.

I risultati sono un contributo importante alla nostra comprensione generale di ciò che accade all'interno degli innumerevoli trilioni di stelle in tutto il cosmo.

Le stelle di dimensioni intermedie in questione, circa da 1,5 a 2,5 volte la massa del nostro Sole, sono conosciute come stelle delta Scuti, prende il nome da una stella variabile nella costellazione dello Scutum. Quando si studiano le pulsazioni di questa classe di stelle, gli astronomi avevano precedentemente rilevato molte pulsazioni, ma non era stato in grado di determinare alcun modello chiaro.

Il team di astronomi guidato dall'Australia ha segnalato il rilevamento di modalità di pulsazione ad alta frequenza straordinariamente regolari in 60 stelle delta Scuti, che vanno da 60 a 1400 anni luce di distanza.

"Questa identificazione definitiva delle modalità di pulsazione apre un nuovo modo con cui possiamo determinare le masse, età e strutture interne di queste stelle, " Ha detto il professor Bedding.

Daniele Ehi, un dottorato di ricerca studente all'Università di Sydney e coautore del documento, ha progettato il software che ha permesso al team di elaborare i dati di TESS.

"Avevamo bisogno di elaborare tutti i 92, 000 curve di luce, che misurano la luminosità di una stella nel tempo. Da qui abbiamo dovuto tagliare il rumore, lasciandoci con gli schemi chiari delle 60 stelle individuate nello studio, " Egli ha detto.

"Utilizzando la libreria Python open source, Lightkurve, siamo riusciti a elaborare tutti i dati della curva di luce sul mio computer desktop dell'università in pochi giorni."

Asterosismologia

L'interno delle stelle un tempo era un mistero per la scienza. Ma negli ultimi decenni, gli astronomi sono stati in grado di rilevare le oscillazioni interne delle stelle, rivelando la loro struttura. Lo fanno studiando le pulsazioni stellari utilizzando misurazioni precise dei cambiamenti nell'emissione di luce.

Per periodi di tempo, variazioni nei dati rivelano schemi complessi e spesso regolari, permettendoci di fissare il cuore delle enormi fornaci nucleari che alimentano l'universo.

Questo ramo della scienza, noto come asterosismologia, ci permette non solo di comprendere il funzionamento di stelle lontane, ma per capire come il nostro Sole produce macchie solari, razzi e profondi movimenti strutturali. Applicato al Sole, fornisce informazioni molto accurate sulla sua temperatura, composizione chimica e persino produzione di neutrini, che potrebbe rivelarsi importante nella nostra caccia alla materia oscura.

"L'asterosismologia è uno strumento potente grazie al quale possiamo comprendere un'ampia gamma di stelle, " Ha detto il professor Bedding. "Questo è stato fatto con grande successo per molte classi di pulsatori comprese le stelle simili al Sole di piccola massa, giganti rossi, stelle di grande massa e nane bianche.

"Le stelle del delta Scuti ci avevano lasciato perplessi fino ad ora".

Isabel Colman, un co-autore e Ph.D. studente all'Università di Sydney, ha dichiarato:"Penso che sia incredibile che possiamo usare tecniche come questa per guardare l'interno delle stelle.

"Alcune delle stelle nei nostri pianeti ospiti campione, inclusa la beta Pictoris, a soli 60 anni luce dalla Terra e visibile ad occhio nudo dall'Australia. Più sappiamo delle stelle, più apprendiamo sui loro potenziali effetti sui loro pianeti".

Scarso "distanziamento sociale"

L'identificazione di modelli regolari in queste stelle di massa intermedia amplierà la portata dell'asterosismologia verso nuove frontiere, disse il professor Bedding. Per esempio, ci permetterà di determinare l'età dei giovani gruppi in movimento, ammassi e flussi stellari.

"I nostri risultati mostrano che questa classe di stelle è molto giovane e alcune tendono a frequentare associazioni sciolte. Non hanno ancora l'idea delle regole di "distanziamento sociale", " Ha detto il professor Bedding.

Il Dr. George Ricker del MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research è il ricercatore principale per il Transiting Exoplanet Sky Survey della NASA, da cui lo studio ha tratto i dati.

Ha detto:"Siamo entusiasti che i dati TESS vengano utilizzati dagli astronomi di tutto il mondo per approfondire la nostra conoscenza dei processi stellari. I risultati di questo nuovo entusiasmante documento guidato da Tim Bedding hanno aperto orizzonti completamente nuovi per una migliore comprensione di un'intera classe di stelle."