Gli scienziati possono dire molto su una stella dalla luce che emana. Il colore, Per esempio, rivela la sua temperatura superficiale e gli elementi all'interno e intorno ad essa. La luminosità è correlata alla massa di una stella, e per molte stelle, la luminosità fluttua, un po' come una candela tremolante.

Un team di scienziati guidato dal ricercatore della UC Santa Barbara Thomas Kupfer ha recentemente scoperto una nuova classe di questi pulsatori che variano di luminosità ogni cinque minuti. I loro risultati sono apparsi su The Lettere per riviste astrofisiche .

"Molte stelle pulsano, anche il nostro sole lo fa su piccola scala, " disse Kupfer, uno studioso post-dottorato presso il Kavli Institute for Theoretical Physics (KITP) dell'UC Santa Barbara. Un vero pulsatore può variare di luminosità di circa il 10% a causa di un cambiamento periodico della sua temperatura, raggio o entrambi. "Quelli con i maggiori cambiamenti di luminosità sono solitamente pulsatori radiali, "respirando" dentro e fuori mentre l'intera stella cambia dimensione, " ha spiegato. Studiando le pulsazioni in dettaglio, gli scienziati possono conoscere le proprietà interne di queste stelle.

Inizialmente, Kupfer e i suoi colleghi del Caltech stavano cercando stelle binarie con periodi inferiori a un'ora nelle osservazioni dello Zwicky Transient Facility, un rilevamento del cielo presso l'Osservatorio Palomar vicino a San Diego. Quattro si sono distinti per i grandi cambiamenti nella loro luminosità in pochi minuti. I dati di follow-up hanno rapidamente confermato che si trattava effettivamente di pulsatori, non coppie binarie.

Lavorando con i suoi collaboratori Caltech, insieme all'ex studente di dottorato dell'UC Santa Barbara Evan Bauer e al direttore del KITP Lars Bildsten, Kupfer ha ora identificato le stelle più importanti come pulsatori subnani caldi. Una subnana è una stella di circa un decimo del diametro del sole con una massa compresa tra il 20 e il 50% di quella del sole. Sono incredibilmente caldi, fino a 90, 000 gradi Fahrenheit, rispetto ai 10 del sole, 000 F. "Queste stelle hanno certamente completato la fusione di tutto l'idrogeno nel loro nucleo in elio, spiegando perché sono così piccoli e possono oscillare così rapidamente, ", ha detto Bildsten.

La scoperta è stata una sorpresa. Gli scienziati non avevano previsto in precedenza l'esistenza di queste stelle, Kupfer ha spiegato, ma in retrospettiva si adattano bene ai modelli principali dell'evoluzione stellare.

A causa delle piccole masse delle stelle, il team crede che abbiano iniziato la vita come tipiche stelle simili al sole che fondono idrogeno in elio nei loro nuclei. Dopo aver esaurito l'idrogeno nei loro nuclei, le stelle si sono espanse nello stadio di gigante rossa. Generalmente, una stella raggiungerà il suo raggio più grande e inizierà a fondere l'elio in profondità nel nucleo. Però, gli scienziati pensano che a queste stelle appena scoperte sia stato rubato il materiale esterno da un compagno prima che l'elio diventasse abbastanza caldo e denso da fondersi.

Nel passato, le subnane calde erano quasi sempre legate a stelle che diventavano giganti rosse, hanno iniziato a fondere l'elio nei loro nuclei, e poi è stato spogliato da un compagno. Le nuove scoperte indicano che questo gruppo include diversi tipi di stelle. "Alcuni fanno la fusione dell'elio e altri no, " ha detto Kupfer.

Le pulsazioni delle stelle consentono agli scienziati di sondare le loro masse e i loro raggi e confrontare queste misurazioni con modelli stellari, qualcosa che non era altrimenti possibile in precedenza. "Siamo stati in grado di comprendere le pulsazioni rapide abbinandole a modelli teorici con nuclei a bassa massa fatti di elio relativamente freddo, " ha detto Bauer.

"I sondaggi del cielo stanno trasformando l'astronomia, e la Zwicky Transient Facility sta aiutando il pioniere di questo approccio, ", afferma Richard Barvainis della National Science Foundation, che sovrintende alle sovvenzioni dell'agenzia a sostegno della struttura. "Questo ultimo risultato è un esempio perfetto:osservando le stelle lontane che pulsano in pochi minuti, gli astronomi hanno acquisito intuizioni inaspettate sull'evoluzione stellare".

Kupfer crede che ci sia dell'altro in arrivo. "Mi aspetto che questi grandi, le indagini nel dominio del tempo come la Zwicky Transient Facility porteranno molte scoperte inaspettate in futuro, " Egli ha detto.