Ascoltare le “canzoni” delle stelle

La NASA (National Aeronautics and Space Administration) ha lanciato Kepler nel 2009; la missione primaria della sonda era quella di andare alla ricerca di mondi alieni simili alla Terra. Tuttavia, il fotometro del veicolo spaziale ha fornito agli astronomi dati di qualità tale da modificare la loro visione di come funzionano le stelle.

Presso il centro di astrofisica Harvard-Smithsonian (CfA), vari scienziati di tutto il mondo stanno lavorando all’analisi e all’interpretazione dei dati di Kepler relativi a oltre 150 000 stelle. Il progetto SAS-RRL (“Space asteroseismology &RR Lyrae stars”) è stato avviato per studiare una classe di stelle pulsar utilizzate per misurare le distanze cosmologiche.

Il primo membro della classe, la stella RR Lyrae è stata studiata per oltre 100 anni. La sua luminosità oscilla con un periodo di circa 13,5 ore. Durante questo periodo, avvengono cambiamenti minori e ciclici. I ricercatori del progetto SAS-RRL hanno scoperto che questo comportamento, conosciuto come effetto Blazhko, è la regola, piuttosto che un’eccezione, per le stelle RR Lyrae.

I ricercatori del progetto hanno anche rilevato segni della modulazione periodica della stella RR Lyrae nei dati della missione COROT (Convection, Rotation and planetary Transits) condotta dalla Francia. Le curve di luce della stella sono state quindi elaborate e analizzate con la tecnica di Fourier standard per seguire l’evoluzione nel tempo dei periodi di oscillazione.

I periodi suggeriscono che le variazioni di luminosità derivano da una complessa interazione di pulsazioni radiali e non radiali della superficie stellare. L’onnipresenza di oscillazioni minori e più frequenti in tutti i tipi di stelle RR Lyrae apre la strada all’utilizzo della luminosità per lo studio della loro struttura interna.

Le strutture interne delle stelle possono essere sondate con l’astrosismologia, in quanto le oscillazioni penetrano a diverse profondità a seconda della frequenza. Il passo successivo è stato quello di sfruttare il potenziale scientifico di queste osservazioni e stimare le masse e le età delle stelle per testare la teoria dell’evoluzione stellare.

A questo proposito, le osservazioni a raggi X condotte dall’osservatorio Chandra X-ray (CXO) della NASA sono state analizzate al fine di determinare una serie di limiti relativi alle proprietà delle stelle e alle energie di pulsazione. I risultati sono stati pubblicati su riviste peer-reviewed e presentati nell’ambito di conferenze internazionali, aumentando la visibilità della ricerca europea all’interno della comunità scientifica mondiale.