Un tempo, gli scienziati credevano che la Terra, la Luna e tutti gli altri pianeti del nostro Sistema Solare fossero sfere perfette. Lo stesso valeva per il Sole, che consideravano la sfera celeste che era la fonte di tutto il nostro calore ed energia. Ma come hanno dimostrato il tempo e la ricerca, il Sole è tutt'altro che perfetto. Oltre alle macchie solari e ai brillamenti solari, il Sole non è completamente sferico.
Per qualche tempo, gli astronomi hanno creduto che questo fosse il caso anche di altre stelle. A causa di una serie di fattori, tutte le stelle precedentemente studiate dagli astronomi sembravano avere un po 'di rigonfiamento all'equatore (cioè oblateness). Tuttavia, in uno studio pubblicato da un team di astronomi internazionali, ora sembra che una stella a rotazione lenta situata a 5000 anni luce di distanza sia la più simile a quella sferica che abbiamo mai visto!
Fino ad ora, l'osservazione delle stelle era limitata a poche stelle vicine a rotazione più rapida ed era possibile solo attraverso l'interferometria. Questa tecnica, che viene generalmente utilizzata dagli astronomi per ottenere stime sulle dimensioni stellari, si basa su più piccoli telescopi che ottengono letture elettromagnetiche su una stella. Queste informazioni vengono quindi combinate per creare un'immagine ad alta risoluzione che sarebbe ottenuta da un grande telescopio.
Tuttavia, conducendo misurazioni asteroseismiche di una stella vicina, un team di astronomi - del Max Planck Institute, dell'Università di Tokyo e della New York University di Abu Dhabi (NYUAD) - sono stati in grado di farsi un'idea molto più precisa della sua forma. I loro risultati sono stati pubblicati in uno studio intitolato "La forma di una stella che ruota lentamente misurata dall'asterosismologia", che è recentemente apparso nella American Association for the Advancement of Science.
Laurent Gizon, un ricercatore del Max Planck Institute, è stato il principale autore del documento. Come ha spiegato la loro metodologia di ricerca a Space Magazine via e-mail:
“Il nuovo metodo che proponiamo in questo documento per misurare forme stellari, l'asterosismologia, può essere di diversi ordini di grandezza più precisi dell'interferometria ottica. Si applica solo alle stelle che oscillano in modalità non radiali di lunga durata. La massima precisione del metodo è data dalla precisione sulla misurazione delle frequenze delle modalità di oscillazione. Maggiore è la durata dell'osservazione (quattro anni nel caso di Keplero), migliore è la precisione sulle frequenze della modalità. Nel caso di KIC 11145123, le frequenze della modalità più precisa possono essere determinate su una parte su 10.000.000. Da qui la straordinaria precisione dell'asterosismologia. "
Situato a 5000 anni luce di distanza dalla Terra, KIC 11145123 era considerato un candidato perfetto per questo metodo. Per uno, Kepler 11145123 è caldo e luminoso, oltre il doppio del nostro Sole e ruota per un periodo di 100 giorni. Anche le sue oscillazioni sono di lunga durata e corrispondono direttamente alle fluttuazioni della sua luminosità. Utilizzando i dati ottenuti dalla NASA Kepler missione per più di quattro anni, il team è stato in grado di ottenere stime di forma molto accurate.
"Abbiamo confrontato le frequenze dei modi di oscillazione che sono più sensibili alle regioni a bassa latitudine della stella con le frequenze dei modi che sono più sensibili alle latitudini più elevate", ha detto Gizon. “Questo confronto ha mostrato che la differenza di raggio tra l'equatore e i poli è di soli 3 km con una precisione di 1 km. Questo rende Kepler 11145123 l'oggetto naturale più rotondo mai misurato, è ancora più rotondo del Sole. "
Per fare un confronto, il nostro Sole ha un periodo di rotazione di circa 25 giorni e la differenza tra i suoi raggi polari ed equatoriali è di circa 10 km. E sulla Terra, che ha un periodo di rotazione inferiore a un giorno (23 ore 56 minuti e 4,1 secondi), c'è una differenza di oltre 23 km (14,3 miglia) tra il suo polare e l'equatore. La ragione di questa notevole differenza è qualcosa di misterioso.
In passato, gli astronomi hanno scoperto che la forma di una stella può dipendere da molteplici fattori, come la velocità di rotazione, i campi magnetici, le asfericità termiche, i flussi su larga scala, i forti venti stellari o l'influenza gravitazionale dei compagni stellari o dei giganti pianeti. Ergo, misurando l '"asfericità" (cioè il grado in cui una stella NON è una sfera) può dire agli astronomi molto sulle strutture stellari e sul suo sistema di pianeti.
Normalmente, si è visto che la velocità di rotazione ha un rapporto diretto con l'asfericità delle stelle - vale a dire più veloce ruota, più è oblato. Tuttavia, osservando i dati ottenuti dalla sonda di Keplero per un periodo di quattro anni, notarono che la sua obliozza era solo un terzo di quello che si aspettavano, data la sua velocità di rotazione.
In quanto tali, furono costretti a concludere che qualcos'altro era responsabile della forma altamente sferica della stella. "" Proponiamo che la presenza di un campo magnetico a basse latitudini potrebbe rendere la stella più sferica alle oscillazioni stellari ", ha detto Gizon. "È noto nella fisica solare che le onde acustiche si propagano più velocemente nelle regioni magnetiche".
Guardando al futuro, Gizon e i suoi colleghi sperano di esaminare altre stelle come Keplero 11145123. Solo nella nostra Galassia, ci sono molte stelle le cui oscillazioni possono essere misurate accuratamente osservando i cambiamenti nella loro luminosità. Come tale, il team internazionale spera di applicare il loro metodo di asteroseismologia ad altre stelle osservate da Keplero, così come alle prossime missioni come TESS e PLATO.
"Proprio come l'elioseismologia può essere utilizzata per studiare il campo magnetico del Sole, l'asterosismologia può essere utilizzata per studiare il magnetismo su stelle lontane", ha aggiunto Gizon. "Questo è il messaggio principale di questo studio."
