Estrellas con un gran corazón

Desde el lanzamiento de los satélites CoRoT del CNES y Kepler de la NASA hace unos años, el estudio sísmico de las estrellas ya no es el final de la entrega de nuevos resultados. Después de caracterizar la rotación de los corazones de los gigantes rojos, especificó su régimen de fusión o destacó la actividad magnética de una estrella de tipo solar, Este método en auge hoy revela el corazón de las estrellas Be, estrellas masivas en rotación muy rápida: según los trabajos de Coralie Neiner, del Observatorio de París, Stéphane Mathis, del CEA, y sus colegas, sería un 20 por ciento más grande de lo previsto previamente por los modelos.

La sismología estelar, o asteroseismología, consiste en observar los modos de vibración de la superficie de las estrellas, generados por los procesos que las agitan y que caracterizan su estructura interna. El satélite estadounidense CoRoT (como su alter ego Kepler ) estudia estas vibraciones por fotometría, midiendo las pequeñas variaciones en el brillo que causan en la superficie de las estrellas.

CoRoT esta vez recurrió a las llamadas estrellas Be. Estas estrellas aproximadamente cuatro veces más masivas que el Sol y con un radio ecuatorial aproximadamente siete veces mayor giran muy rápidamente sobre sí mismas: un giro en un día y medio, casi 20 veces más rápido que el Sol. La velocidad de su superficie en el ecuador alcanza 140 veces la de la superficie del Sol ! Tal velocidad está cerca del límite teórico más allá del cual la fuerza centrífuga tendría prioridad sobre la gravitación y expulsaría el material de la superficie al espacio.

De hecho, las estrellas Be están muy aplanadas por la rotación, pero también agitadas por movimientos a gran escala en su envoltura radiativa. Al mezclar los elementos químicos, Estas corrientes modifican su estructura interna, y en particular el tamaño del corazón convectivo (como todas las estrellas masivas, Las estrellas tienen una estructura «inversa» a la del Sol, con un corazón preparado por convección y una vasta envoltura radiativa, donde la energía es transportada por la radiación.)

Esta dinámica se ha entendido mejor gracias a la observación de dos estrellas de tipo Be by CoRoT, continuamente durante 27 y 157 días respectivamente. Dos tipos de oscilaciones se propagan dentro de las estrellas: ondas acústicas (ondas de compresión) y ondas de gravedad (ondas transversales debido a la fuerza de Arquímedes). Este último, aquí muy perturbado por la rotación rápida, se extendió en profundidad en la estrella y, por lo tanto, ofrece pistas sobre su estructura interna a regiones cercanas al corazón.

Al comparar el espectro de oscilaciones observado por CoRoT con el espectro teórico, los investigadores han demostrado que el núcleo convectivo es un 25 por ciento más masivo y un 20 por ciento más extenso de lo previsto por los modelos «estáticos», donde la rotación, en particular, no es tomado en cuenta.

Sobre la base de modelos de oscilación estelar teniendo en cuenta la rotación rápida, los investigadores pudieron explicar este desacuerdo. En primer lugar, han demostrado que los movimientos convectivos del corazón que continúan en la envoltura radiativa por inercia pueden explicar dos tercios de su extensión adicional. El resto se explicaría por los movimientos y turbulencias generados por la rotación rápida en la envoltura radiativa.

Además, la dinámica interna de las estrellas también podría dirigirse en parte por la presencia de un campo magnético. Pero las observaciones con el espectropolarímetro del telescopio Bernard Lyot del Pic du Midi han demostrado que estas dos estrellas no tienen un campo magnético detectable en la superficie, e hizo posible establecer un límite en la intensidad máxima de un posible campo magnético fósil (resultante del colapso de la nube protostelar) en el sobre radiativo. Los efectos de la rotación son varios órdenes de magnitud mayores que los posibles efectos magnéticos, los investigadores concluyen que la dinámica interna de las estrellas Be está dominada puramente por la rotación.

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