Canarias logra ‘pesar’ una gigante roja midiendo el eco de sus terremotos

Canarias ha logrado pesar estrellas a través de los latidos de su corazón. Los terremotos que una gigante roja emite en forma de pulsos, han permitido a un grupo de investigadores canarios e internacionales medir por primera vez su masa con la novedosa técnica de la astrosismología. Este hallazgo confirma la viabilidad de la técnica como método de medida y abre la puerta a medir las masas y las edades de todas las estrellas del universo para crear un mapa más completo de su evolución. 

Para ratificar la idoneidad de esta técnica, cuyos datos se publican en la revista Astronomy and Astrophysics, los científicos se centraron en una gigante roja a pocos años luz de la Tierra. Esta gran bola de fuego ardiente pertenece al sistema binario KIC 10001167, que a su vez se sitúa en el disco delgado de la Vía Láctea, donde se encuentran las estrellas más jóvenes de nuestra galaxia.

El equipo empleó dos técnicas para estimar su masa. Por un lado, se utilizó el método tradicional: el análisis de su movimiento orbital mediante la medición de variaciones de brillo y velocidad radial. «Este método se basa en nuestro conocimiento de la gravedad, con leyes establecidas ya en el siglo XVII por Johannes Kepler e Isaac Newton», explica David Jones, investigador del IAC y uno de los firmantes de este artículo.

En concreto, los investigadores estudian las variaciones de brillo en la estrella debido a la "deformación" que sufre cuando se encuentra con su estrella acompañante en el sistema binario por el tirón gravitacional. "Se trata de un modelo en el que ya tenemos mucha confianza, así que nos sirve para ratificar los resultados que tomemos con otro método", explica. 

Esa otra técnica es la astrosismología, capaz de observar las oscilaciones internas de la estrella.  "Lo que captamos son variaciones en el brillo de la estrella, porque estos movimientos producen ondas en su superficie que la hacen un poco más pequeña o un poco más grande», explica Jones. Las variaciones son tan cortas que tan solo se pueden medir a través de un telescopio espacial.

De ahí que los investigadores hayan tirado de la misión Kepler. El instrumento, lanzado en 2009 por la NASA para descubrir exoplanetas gemelos a la Tierra, se ha puesto al servicio de los investigadores en esta ocasión para observar esta enorme estrella. 

Observación desde La Palma

Esta información se completó con datos tomados por el Nordic Optical Telescope (NOT) ubicado en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en La Palma. "Con el telescopio espacial sacamos cambios en el brillo, pero aún debíamos medir las pequeñas variaciones en la velocidad que experimentaba a lo largo de la órbita", insiste el investigador. En concreto, los investigadores hicieron uso de uno de los espectógrafos de alta resolución con los que cuenta este telescopio; el FIES. "Este instrumento tiene una buena estabilidad, porque los cambios de velocidad no son muy grandes y hay que medirlos con alta precisión", sentencia Jones. 

Con estos datos, los científicos pudieron hacer una visita –figurada– por el interior de la estrella para luego "compararla con los modelos de evolución de estrellas para ver en qué fase debería estar según la masa calculada", explica el investigador. Esto no solo les permitió conocer la masa de esta gigantesca bola de fuego que quema combustible en los confines del universo, también han podido conocer cuántos años tiene. "Podemos comparar la masa calculada con la que se supone que tiene que tener para una edad concreta; algo que conocemos gracias a los modelos de evolución de las estrellas", recalca el científico.  

Un nuevo método

La coincidencia entre los resultados de ambas técnicas (más de un 98,6% y con una diferencia inferior al 1,4 %), ha permitido estimar la edad de la estrella con una precisión del 10 %. Por tanto, la astrosismología es tan eficaz como los métodos tradicionales para medir las masas estelares. 

Más allá del hito científico, lo que han conseguido este grupo de astrofísicos supone un antes y un después para la astrofísica. No en vano, la validación de la utilidad de esta herramienta permite utilizarla de manera más generalizada. "La astrosismología solo se había probado en algunos casos puntuales para medir masas", relata el investigador, que insiste que es la primera vez que sus datos se validan con un método que ya está establecido. 

Esto supone poder medir, por primera vez, lo que pesan las estrellas solitarias. "Ya no necesitamos que las estrellas estén en sistemas binarios para obtener esta medida", insiste el investigador del IAC, que concluye: "si podemos hacer lo mismo con más estrellas, podríamos entender mejor la formación de las galaxias".

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