Gaia descubre un sorprendente fenómeno: terremotos en las estrellas

Raúl Romar García
r. romar LA VOZ

SOCIEDAD

ESAGaiaDPAC | EFE

Una investigadora gallega en Francia y la Universidade da Coruña lideran dos proyectos en la tercera entrega de datos de la misión que ofrece el mapa más preciso de la Vía Láctea, del que aporta nueva información de casi dos mil millones de estrellas

13 jun 2022 . Actualizado a las 11:44 h.

El mapa más preciso y completo de la Vía Láctea está un poco más cerca. Los nuevos datos que acaba de ofrecer la misión Gaia, de la Agencia Espacial Europea (ESA) ofrecen una nueva visión de nuestra galaxia, lo que también ayudará a comprender mejor cómo se ha formado, el ciclo de vida de las estrellas y nuestro lugar en el universo. A partir del análisis de la información proporcionada por el satélite los astrónomos aportan una información nueva y mejorada de casi dos mil millones de estrellas y han descubierto, por primera vez la existencia de terremotos estelares.

«Nuestra galaxia es un hermoso crisol de estrellas», explica la astrónoma gallega Alejandra Recio-Blanco, que desde el observatorio de la Côte d'Azur, de Niza, en Francia, ha tenido una destacada participación en el análisis de la tercera entrega de datos de Gaia. Sus estudios a partir de la temperatura y los colores de las estrellas han permitido identificar con una mayor precisión química para penetrar en su ADN.
En la misión también participa desde el inicio un equipo de la Universidade da Coruña, liderado por Minia Manteiga, en colaboración con la Universidade de Vigo, que desarrolló un software que permite la clasificación de estrellas a partir de la ingente cantidad de datos obtenida.
«Extraemos información, a partir de los espectros de alta resolución, que es la distribución de energía en la galaxia en todas las longitudes de onda, sobre las características y propiedades físicas de las estrellas, como temperatura, contenido en metales o gravedad», explica Manteiga, quien destaca que «analizamos objetos que se escapan de lo que prevén los modelos normales». Para ello han desarrollado un algoritmo propio basado en redes de neuronas artificiales, que se ha incluido por primera vez en los archivos de esta tercera entrega de datos de Gaia.
Con los datos ofrecidos se han extraído las primeras conclusiones, pero se trata de un tesoro que se pondrá a disposición de la comunidad científica mundial para que, a su vez, realice nuevos descubrimientos. «Los datos que ahora ofrecemos suponen multiplicar por diez los de la entrega anterior», precisa Minia Manteiga, que lidera el Laboratorio Interdisciplinar de Aplicaciones de Inteligencia Artificial de la Universidade da Coruña, adscrito al CITIC.

Alejandra Recio lidera desde su equipo en Francia el apartado de parametrización de estrellas mediante espectros de alta resolución, mientras que el de Minia Manteiga, en A Coruña, hace lo propio con las propiedades de objetos atípicos. Es decir, estrellas y otros cuerpos que se escapan al conocimiento de los modelos actuales.

La enorme diversidad que ahora se ha descubierto «es extremadamente importante ya nos narra la historia de la formación de nuestra galaxia. Revela los procesos de migración dentro de nuestra galaxia y la acreción de galaxias externas. Y muestra claramente que nuestro Sol y todos nosotros pertenecemos a un sistema en continuo cambio, formado gracias a la reunión de estrellas y gas procedentes de distintos orígenes», subraya la coruñesa Alejandra Recio-Blanco.

 Gaia es una misión de la ESA que tiene por objetivo crear el mapa multidimensional más preciso y completo de la Vía Láctea. Esto permite a los astrónomos reconstruir la estructura y la evolución pasada de nuestra galaxia durante miles de millones de años, además de comprender mejor el ciclo de vida de las estrellas y nuestro lugar en el Universo. 

El catálogo ofrecido ahora por Gaia incorpora nueva información, incluidas las composiciones químicas, temperaturas, colores, masas, edades y velocidad a la que se acercan o alejan las estrellas de nosotros (velocidad radial). Gran parte de esta información proviene de los nuevos datos de espectroscopia que acaban de publicarse, una técnica en la que la luz de las estrellas se divide en los colores que la componen (como un arcoíris). Asimismo, los datos incluyen subconjuntos especiales de estrellas, como aquellas que cambian de brillo con el tiempo.

Otra novedad en este conjunto de datos es el catálogo más grande hasta la fecha de estrellas binarias, miles de objetos del Sistema Solar, como los asteroides y las lunas de planetas, y millones de galaxias y cuásares situados fuera de la Vía Láctea. 

Uno de los descubrimientos más sorprendentes que se ha efectuado gracias a estos nuevos datos es que Gaia puede detectar terremotos estelares (pequeños movimientos registrados en la superficie de una estrella) que cambian la forma de las estrellas, algo para lo que originalmente el observatorio no se había diseñado.

Anteriormente, Gaia ya había encontrado oscilaciones radiales que ocasionaban que las estrellas aumentaran y redujeran su tamaño de forma periódica mientras mantenían su forma esférica. Pero ahora Gaia también ha detectado otras vibraciones que pueden considerarse como tsunamis a gran escala. Estas oscilaciones no radiales alteran la forma global de la estrella y, por lo tanto, son más difíciles de detectar.

Gaia ha descubierto potentes terremotos estelares no radiales en miles de estrellas. Gaia también ha detectado estas vibraciones en estrellas donde rara vez se habían visto con anterioridad. A pesar de que estas estrellas no deberían registrar ningún terremoto conforme a la teoría actual, Gaia los ha detectado en su superficie.

«Los terremotos estelares nos brindan mucha información sobre las estrellas, especialmente sobre su funcionamiento interno. Gaia inaugura una mina de oro para la asterosismología de estrellas masivas», declara Conny Aerts de Ku Leuven en Bélgica, un miembro de Gaia Collaboration.

El ADN de las estrellas

La composición de las estrellas nos puede brindar información acerca de su lugar de nacimiento y su trayectoria posterior y, por lo tanto, acerca de la historia de la Vía Láctea. Con la publicación de datos de hoy, Gaia presenta el mayor mapa químico de la galaxia junto a los movimientos 3D, que van desde nuestro vecindario solar hasta las galaxias más pequeñas que rodean a la nuestra.

Algunas estrellas contienen más «metales pesados» que otras. Durante el Big Bang, solo se formaron elementos ligeros (hidrógeno y helio). El resto de elementos más pesados —denominados metales por los astrónomos— se crean dentro de las estrellas. Cuando las estrellas mueren, liberan estos metales en el gas y polvo que encontramos entre las estrellas, denominado medio interestelar, a partir del cual se forman nuevas estrellas. La formación activa de estrellas y su muerte permiten la existencia de un entorno más rico en metales. Por lo tanto, la composición química de una estrella es un poco como su ADN y nos ofrece información crucial sobre su origen. 

Gracias a Gaia, observamos que algunas estrellas de nuestra galaxia están compuestas de material primordial, mientras que otras, como nuestro Sol, contienen materia enriquecida de generaciones anteriores de estrellas. Las estrellas que se encuentran más próximas al centro y al plano de nuestra galaxia son más ricas en metales en comparación con las estrellas situadas a una mayor distancia. Gaia también ha identificado estrellas que provenían inicialmente de galaxias distintas a la nuestra, basándose en su composición química. 

 Estrellas binarias, asteroides y cuásares, entre otros

Otros artículos que también se han publicado este lunes reflejan la amplitud y profundidad de los descubrimientos de Gaia. Un nuevo catálogo de estrellas binarias presenta la masa y evolución de más de 800 000 sistemas binarios, mientras que un nuevo estudio de asteroides que comprende 156.000 cuerpos rocosos profundiza en el origen de nuestro Sistema Solar. Gaia también revela información sobre 10 millones de estrellas variables y macromoléculas misteriosas entre estrellas, así como sobre cuásares y galaxias situadas más allá de nuestro propio vecindario cósmico.

«A diferencia de otras misiones enfocadas a objetos específicos, Gaia es un survey astronómico. Esto significa que, durante la inspección periódica de todo el cielo con miles de millones de estrellas, Gaia llevará a cabo descubrimientos que otras misiones más especializadas no podrían hacer. Este es uno de sus puntos fuertes. Estamos impacientes por ver cómo la comunidad astronómica se sumerge en nuestros nuevos datos para obtener más información de la que podríamos imaginar sobre nuestra galaxia y su entorno», apunta Timo Prusti, científico del proyecto de Gaia en la ESA.