Il suono potrebbe non essere in grado di viaggiare attraverso il vuoto dello spazio.

Ma questo non impedisce alle stelle di scatenare una sinfonia di note subsoniche mentre le loro fornaci nucleari alimentano vibrazioni complesse. I telescopi possono individuare queste vibrazioni come fluttuazioni della luminosità o della temperatura sulla superficie di una stella.

Comprendi queste vibrazioni, e possiamo imparare di più sulla struttura interna della stella che altrimenti sarebbe nascosta alla vista.

"Un violoncello suona come un violoncello per le sue dimensioni e la sua forma, "dice Jacqueline Goldstein, uno studente laureato nel dipartimento di astronomia dell'Università del Wisconsin-Madison. "Le vibrazioni delle stelle dipendono anche dalla loro dimensione e struttura".

Nel suo lavoro, Goldstein studia la connessione tra la struttura stellare e le vibrazioni sviluppando un software che simula diverse stelle e le loro frequenze. Mentre confronta le sue simulazioni con delle vere star, Goldstein può perfezionare il suo modello e migliorare il modo in cui gli astrofisici come lei scrutano sotto la superficie delle stelle osservando i loro suoni sottili.

Con frequenze che si ripetono nell'ordine da minuti a giorni, dovresti accelerare le vibrazioni stellari di mille o un milione di volte per portarle nel raggio dell'udito umano. Questi riverberi potrebbero essere chiamati più precisamente starquakes dopo i loro cugini sismici sulla Terra. Il campo di studio si chiama astrosismologia.

Mentre le stelle fondono l'idrogeno in elementi più pesanti nei loro nuclei, il gas plasma caldo vibra e fa tremolare le stelle. Queste fluttuazioni possono raccontare ai ricercatori la struttura di una stella e come cambierà con l'invecchiamento della stella. Goldstein studia stelle più grandi del nostro sole.

"Sono quelli che esplodono e creano buchi neri e stelle di neutroni e tutti gli elementi pesanti nell'universo che formano i pianeti e, essenzialmente, nuova vita, " dice Goldstein. "Vogliamo capire come funzionano e come influenzano l'evoluzione dell'universo. Quindi queste domande davvero grandi".

Lavorando con i professori di astronomia Rich Townsend ed Ellen Zweibel, Goldstein ha sviluppato un programma chiamato GYRE che si collega al programma di simulazione di stelle MESA. Utilizzando questo software, Goldstein costruisce modelli di vari tipi di stelle per vedere come potrebbero apparire le loro vibrazioni agli astronomi. Quindi controlla quanto la simulazione e la realtà coincidano strettamente.

"Da quando ho creato le mie stelle, So cosa ci metto dentro. Quindi, quando confronto i miei modelli di vibrazione previsti con i modelli di vibrazione osservati, se sono uguali, allora grande, l'interno delle mie stelle è come l'interno di quelle vere stelle. Se sono diversi, che di solito è il caso, che ci fornisce le informazioni di cui abbiamo bisogno per migliorare le nostre simulazioni e testare di nuovo, "dice Goldstein.

Sia GYRE che MESA sono programmi open source, il che significa che gli scienziati possono accedere e modificare liberamente il codice. Ogni anno, circa 40-50 persone frequentano una scuola estiva MESA presso l'Università della California, Santa Barbara per imparare a usare il programma e fare un brainstorming sui miglioramenti. Goldstein e il suo gruppo traggono vantaggio da tutti questi utenti che suggeriscono modifiche e risolvono errori sia in MESA che nel proprio programma.

Ricevono anche una spinta da un altro gruppo di scienziati:i cacciatori di pianeti. Due cose possono far fluttuare la luminosità di una stella:le vibrazioni interne o un pianeta che passa davanti alla stella. Con l'intensificarsi della ricerca di esopianeti, pianeti che orbitano attorno a stelle diverse dalla nostra, Goldstein ha ottenuto l'accesso a una serie di nuovi dati sulle fluttuazioni stellari che sono stati raccolti nelle stesse rilevazioni di stelle lontane.

L'ultimo cacciatore di esopianeti è un telescopio chiamato TESS, lanciato in orbita lo scorso anno per rilevarne 200, 000 dei più brillanti, stelle più vicine.

"Quello che sta facendo TESS è guardare l'intero cielo, " dice Goldstein. "Quindi saremo in grado di dire per tutte le stelle che possiamo vedere nelle nostre vicinanze se stanno pulsando o meno. Se sono, saremo in grado di studiare le loro pulsazioni per scoprire cosa sta succedendo sotto la superficie".

Goldstein sta ora sviluppando una nuova versione di GYRE per sfruttare i dati TESS. Con esso, comincerà a simulare questa orchestra stellare forte di centinaia di migliaia di persone.

Con queste simulazioni, potremmo essere in grado di raccogliere qualcosa in più sui nostri vicini cosmici, semplicemente ascoltando.