Los astrónomos han desarrollado una nueva forma de medir distancias cósmicas escuchando las frecuencias de la “música” interpretada por estrellas vibrantes que actúan colectivamente como una vasta orquesta de diferentes instrumentos cósmicos.
Los resultados podrían ayudar a Agencia Espacial Europea El satélite Gaia de la ESA mide mejor las posiciones de unos dos mil millones de estrellas, así como sus distancias desde Tierra y movimientos mientras construye un mapa tridimensional preciso del vía Láctea.
Los científicos suelen utilizar un proceso llamado paralaje, el cambio aparente en la posición de un objeto cuando se ve desde dos ubicaciones diferentes, para medir la distancia a varias estrellas. Luego miden los ángulos de la propia estrella, utilizando la posición de Gaia en espacio, intenta triangular. El problema, sin embargo, es que cuanto más distante está una estrella, menor es el desplazamiento aparente de paralaje. Y cuanto menor sea el desplazamiento de paralaje, es más probable que se introduzcan errores sistemáticos diminutos, lo que podría crear sesgos en las mediciones.
Un equipo de investigadores, incluidos científicos del Instituto Federal de Tecnología de Lausana (EPFL) y la Universidad de Bolonia, ha estado trabajando para eliminar esos errores. En resumen, desarrollaron las observaciones más precisas jamás realizadas de más de 12.000 oscilantes. estrellas gigantes rojas.
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“Medimos los sesgos de Gaia comparando los paralajes informados por el satélite con paralajes del mismo estrellas que determinamos usando astrosismología”, dijo Saniya Khan, investigador del grupo EPFL Standard Candles and Distances que dirigió el último trabajo, dijo en un comunicado.
¿Qué está sacudiendo a Gaia?
El análisis del equipo de las oscilaciones estelares se llama “asterosismología” y es similar a cómo los geólogos investigan la estructura de la Tierra siguiendo patrones en temblores.
Khan y sus colegas utilizaron las vibraciones y oscilaciones de sus estrellas de muestra, que pueden verse como pequeñas variaciones en la intensidad de la luz, convirtiéndolas en ondas sonoras. A su vez, pudieron detectar un espectro de frecuencias de sonido asociadas. Luego fue posible convertir estas frecuencias de sonido estelar en mediciones de distancia.
“El espectro de frecuencia nos permite determinar qué tan lejos está una estrella, lo que nos permite obtener paralajes astrosísmicos”, dijo Khan. “En nuestro estudio, escuchamos la ”música” de un gran número de estrellas, algunas de ellas 15.000 años luz ¡lejos!”
La variedad de sonidos también le dijo al equipo más sobre las estrellas en su muestra, ayudándoles a seleccionar los instrumentos cósmicos en esta orquesta celestial.
“Al analizar el espectro de frecuencia de las oscilaciones estelares, podemos estimar el tamaño de una estrella, de la misma manera que se puede identificar el tamaño de un instrumento musical por el tipo de sonido que emite; piense en la diferencia de tono entre un violín y un violonchelo. “, dijo en el comunicado Andrea Miglio, uno de los autores del estudio y científico del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Bolonia.
Una vez que el equipo utilizó este método para calcular el tamaño de una estrella, también se pudo calcular su brillo. Ese brillo podría compararse además con lo brillante que nos parece la estrella mientras estamos aquí en la Tierra. Esta información se combinó con observaciones que muestran las temperaturas y la composición química de las estrellas para calcular la distancia final.
Esta distancia calculada se utilizó luego para determinar el paralaje, que podría compararse con los paralajes obtenidos por Gaia durante la recopilación de datos. Fue como una comprobación a gran escala de la precisión de las mediciones de la misión de la ESA.
“Gaia aumentó en un factor de 10.000 el número de estrellas cuyos paralajes se miden gracias a una ganancia masiva en precisión con respecto a su predecesora, la misión Hipparcos de la ESA”, dijo en el informe Richard Anderson, líder del grupo de investigación EPFL Standard Candles and Distances. declaración. “La astrosismología es la única forma en que podemos comprobar la precisión del paralaje de Gaia en todo el cielo, es decir, tanto para estrellas de baja como de alta intensidad”.
Al igual que las estrellas que estudia, el futuro podría ser brillante para este método de medición de distancias basado en la astrosismología.
“Las próximas misiones espaciales como TESS y PLATO pretenden detectar y estudiar exoplanetas “Empleará la astrosismología y entregará los conjuntos de datos necesarios en regiones cada vez más grandes del cielo”, concluyó Khan. “Por lo tanto, métodos similares al nuestro desempeñarán un papel crucial en la mejora de las mediciones de paralaje de Gaia, lo que nos ayudará a identificar nuestro lugar en el universo y beneficiar a una gran cantidad de subcampos de astronomía y astrofísica“.
La investigación del equipo fue publicada en septiembre en la revista. Astronomía y Astrofísica.