Utilizzando tecniche asterosismiche, un team internazionale ha cercato pulsazioni in un sottocampione di cinquemila stelle, dei 32mila osservati a breve cadenza nei primi due settori (all'incirca i primi due mesi di operazioni scientifiche) del Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA, e ha trovato cinque rare stelle Ap (roAp) che oscillano rapidamente. Questi risultati sono stati accettati per la pubblicazione sulla rivista Avvisi mensili della Royal Astronomical Society .

Tra i dati stellari, il team ha trovato il pulsatore roAp più veloce conosciuto, che completa una pulsazione ogni 4,7 minuti. Due di queste cinque stelle si sono rivelate particolarmente impegnative per l'attuale comprensione del settore, uno perché è più freddo di quanto teoricamente previsto per una stella roAp e l'altro perché mostra frequenze di pulsazione che sono inaspettatamente alte.

Primo autore Margarida Cunha (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço—IA &Universidade do Porto), spiega l'importanza di studiare queste stelle:"I dati TESS mostrano che meno dell'1% di tutte le stelle di tipo A sono probabilmente stelle Ap che oscillano rapidamente. Eppure, la scoperta di questi rari pulsatori può contribuire notevolmente alla corretta modellizzazione dell'evoluzione stellare, perché le stelle roAp sono banchi di prova unici per la modellazione dei processi fisici responsabili della segregazione degli elementi chimici, come la diffusione atomica e la levitazione radiativa".

A seguito di un'analisi approfondita di 80 stelle precedentemente note per essere chimicamente peculiari, il team ha anche trovato 27 nuove variabili Ap rotazionali, e ricavato i loro periodi di rotazione, in base ai cambiamenti di luminosità durante la rotazione della stella, prodotto dal passaggio di macchie chimiche.

A Daniel Holdsworth, del Jeremiah Horrocks Institute della University of Central Lancashire), queste osservazioni di TESS:"ci stanno permettendo di studiare questo raro tipo di stella pulsante in modo omogeneo. Questo ci permette di confrontare una stella con l'altra senza dover trattare i dati in modo speciale. Inoltre, la natura a cielo pieno delle osservazioni di TESS ci consentirà di scoprire molte nuove stelle roAp, e Ap stelle che non pulsano, permettendoci di testare e perfezionare modelli teorici all'avanguardia delle pulsazioni nelle stelle Ap."

Per sette stelle roAp, precedentemente noto da osservazioni a terra, sono stati raccolti anche dati fotometrici ad alta precisione. Per quattro di queste stelle, è stato possibile impostare dei vincoli sull'angolo di inclinazione della stella e sull'obliquità magnetica. Margherita Cunha, un membro del comitato direttivo del TESS Asteroseismic Science Consortium (TASC) aggiunge:"La modellizzazione corretta di questi processi fisici è tra gli obiettivi più impegnativi affrontati nella ricerca sull'evoluzione stellare. La scoperta di nuove stelle roAp da parte di TESS, così come i nuovi squisiti dati che il satellite sta fornendo sulle stelle roAp scoperte in precedenza da terra, sarà fondamentale per raggiungere questo obiettivo".

Vittoria Antocci, dal Centro di astrofisica stellare dell'Università di Aarhus, spiega:"È entusiasmante che ora abbiamo stelle roAp e Ap più luminose che possiamo seguire da terra con telescopi di piccole e medie dimensioni, che sono più facili da accedere. Per comprendere appieno la fisica di queste stelle, È importante non solo misurare le loro variazioni di luce, ma anche determinare il loro campo magnetico e la composizione chimica nelle loro atmosfere esterne. Queste stelle hanno campi magnetici molto forti, fino a 25 kiloGauss. Questo è circa 250 volte più forte di un magnete da frigo che è dell'ordine di 100 Gauss."

Questi nuovi risultati sono stati possibili solo perché il satellite TESS osserva continuamente le stelle per periodi di almeno 27 giorni, al di fuori dell'interferenza dell'atmosfera terrestre, qualcosa che gli osservatori terrestri non possono ottenere.