Questa settimana, i primi risultati della missione Kepler stanno emergendo a ondate dall'incontro dell'American Astronomical Society (AAS) a Washington, DC. Mi riferirò a un ramo dell'astronomia di cui sentirai di più mentre Keplero e altre missioni iniziano a rivelare le strutture interne dell'asterosismologia delle stelle. Allora, cos'è l'asterosismologia?
La sismologia è lo studio dei terremoti sulla Terra. Ma soprattutto per la nostra discussione, è lo studio delle onde sismiche. I terremoti producono diversi tipi di onde sismiche che viaggiano attraverso diversi strati di roccia, fornendoci un modo per rappresentare le strutture in profondità nella Terra. In sostanza, i grandi terremoti ci forniscono un ecografia naturale per guardare dentro la Terra, molto più in profondità di quanto possiamo scavare o scavare. Poiché queste onde si propagano da un lato all'altro del pianeta, possiamo guardare fino al centro della Terra. Questo è il modo in cui sappiamo che il nucleo esterno della Terra è liquido e le dimensioni e le densità relative delle altre parti della struttura interna e superficiale della Terra.
L'asterosismologia, nota anche come sismologia stellare, ci offre lo stesso tipo di visione della struttura delle stelle. Studiando le oscillazioni nelle stelle pulsanti, gli astronomi possono scrutare i cuori stessi delle stelle, uno dei luoghi più difficili da osservare nell'intero universo. Il motivo per cui gli interni stellari possono essere sondati dalle oscillazioni è che diverse modalità di oscillazione penetrano a diverse profondità all'interno della stella. Combinando la frequenza e l'ampiezza della pulsazione con altre informazioni, come gli spettri, che rivelano quale sia la composizione della stella, otteniamo informazioni sulla struttura interna delle stelle.
Le modalità di oscillazione stellare sono divise in tre categorie, in base alla forza che le guida: modalità di onde acustiche, di gravità e di gravità di superficie. p-mode, o onde acustiche, hanno la pressione come forza, da cui il nome "p-mode". Queste onde possono dirci cose sulla struttura e la densità delle regioni sotto la superficie di una stella. g-mode, o onde di gravità, sono confinate all'interno della stella. Le f-mode, o onde di gravità superficiali sono anche onde di gravità, ma si verificano in corrispondenza o vicino agli strati esterni delle stelle, quindi ci forniscono informazioni sulle condizioni superficiali delle stelle.
L'elioseismologia è lo studio della propagazione delle oscillazioni delle onde nel Sole. Poiché il Sole è la stella più vicina a noi, è molto più facile studiare le sue pulsazioni in modo più dettagliato. Interpretando le oscillazioni solari possiamo persino rilevare le macchie solari sul lato opposto del Sole prima che ruotino in vista. Molti dei nostri modelli di interni stellari si basano sulle informazioni acquisite attraverso lo studio delle oscillazioni del Sole. Ma il Sole è solo una stella in un punto della sua evoluzione, quindi per capire veramente le stelle dobbiamo osservare molte più stelle di dimensioni, massa, composizione ed età diverse.
Questo è esattamente ciò che sta facendo Keplero in questo momento. Il satellite sta fissando una sezione di cielo di 100 gradi quadrati tra Cygnus e Lyra, acquisendo continuamente dati sulla luminosità di oltre 150.000 stelle per i prossimi 3-5 anni. Mentre la missione principale di Keplero è scoprire l'esistenza e l'abbondanza di pianeti simili alla terra attorno alle stelle, tutta questa fotometria ad alta precisione sarà utilizzata per altre scienze, in particolare studiando stelle variabili di tutti i tipi e eseguendo asteroseismologia su stelle che mostrano oscillazioni simili al sole.
La tanto attesa pubblicazione dei primi risultati scientifici della missione Keplero del 4 gennaio includeva numerosi articoli sull'asterosismologia e il potenziale per comprendere la struttura stellare con dettagli senza precedenti. Gli astronomi stanno cavalcando la nuova ondata di informazioni sulla propagazione delle onde nelle stelle. Navigare su!
Ulteriori letture:
Il potenziale asteroseismico di Keplero: primi risultati per le stelle di tipo solare
W. J. Chaplin, T. Appourchaux, Y. Elsworth, et al
http://arxiv.org/abs/1001.0506
Oscillazioni simili al sole nei giganti rossi a bassa luminosità: primi risultati di Keplero
T. R. Bedding, D. Huber, D. Stello, et al
http://arxiv.org/abs/1001.0229
Programma di asteroseismologia di Keplero: introduzione e primi risultati
Ronald L. Gilliland, T. M. Brown, J. Christensen-Dalsgaard
http://arxiv.org/abs/1001.0139
