Connie Aertes guarda le stelle tremanti e vede il più profondo

Ayertz è un professore alla KU Leuven e alla Radboud University e uno dei pionieri di Venere stellare, il campo che si occupa di queste complesse vibrazioni nelle stelle per conoscere le stelle dall’interno. Sono passati solo quindici anni da quando siamo stati in grado di misurare e manipolare questi terremoti su qualsiasi scala, ma il campo ha già identificato carenze fondamentali nella fisica e nella chimica stellare. Il contributo di Aertes a questo è stato premiato quest’anno nei Paesi Bassi con un membro straniero del KNAW.

Come nascono questi brividi?

“Nascono in modi diversi. Innanzitutto, dai moti convettivi all’interno delle stelle e dalle onde di pressione, il tipo di onde sonore che le creano. Fondamentalmente incontriamo questa forma in stelle come il Sole. Per questo tipo di onde, spesso immagino una sala da concerto in una palla, dove una persona esegue Qual è il suono della campana, quindi i movimenti convettivi sono la campana.

“Ci sono anche altri modi per creare un terremoto stellare, che si vede principalmente in stelle più massicce. Le stelle hanno una fusione nucleare profonda al loro interno, che si traduce in particelle di luce, fotoni, che si irradiano verso l’esterno. Alcune stelle assorbono questa energia radiante in determinati strati. e poi convertirlo in energia. Cinetico. Quelle sono onde gravitazionali. Hanno durate molto più lunghe e si muovono anche in modo diverso. Sono movimenti più orizzontali, mentre le onde sonore si muovono dall’interno verso l’esterno. Spesso confronto le onde gravitazionali con le onde nel mare. Se metti una spina in quelle onde, si muoveranno. Fondamentalmente orizzontale.

Lo paragono spesso a un concerto di un’orchestra. Puoi anche riconoscere istantaneamente i singoli strumenti in questo come persona

Come misuriamo quei terremoti?

“Le onde causano movimenti su e giù sulla superficie della stella. Supponi di essere una particella gassosa su una stella e le onde dello tsunami passano, poi salgono e scendono. Nei terremoti più grandi, queste differenze sono fino al 10 percento di il raggio della stella, ma nel Sole non sono più di poche parti di mezzo diametro I satelliti che usiamo non misurano i movimenti su e giù, ma le differenze di luminosità causate da quei movimenti. Questa è in realtà la temperatura superficiale, perché la luminosità di una stella è matematicamente determinata dalla sua temperatura alla quarta potenza.

“Se una particella di gas si muove un po’ verso l’esterno, diventa un po’ più fredda e quando si muove verso l’interno, diventa un po’ più calda, perché poi si avvicina al nucleo della stella. Di conseguenza, la luminosità della stella è sempre diversa . Quindi misuriamo le fluttuazioni intorno alla luminosità media.”

“Questo è l’effetto netto composto da tutte le vibrazioni individuali. Usiamo misurazioni di serie temporali con la luminosità della stella in funzione del tempo. Da quella serie molto lunga di misurazioni otteniamo quindi le frequenze dei diversi terremoti che si verificano simultaneamente”.

“Nella stella misuriamo uno schema di luminosità molto complesso. In questo modo impariamo a conoscere le diverse frequenze dei singoli terremoti. Spesso lo paragono a un concerto di un’orchestra. Come essere umano, puoi riconoscere immediatamente i singoli strumenti in questo anche. Queste frequenze individuali sono determinate dalla fisica interna della stella. “Quindi, i terremoti non sono l’obiettivo in sé, ma questo è il mio modo di studiare l’interno delle stelle”.

Per questo tipo di ricerca abbiamo bisogno di una catena di misurazioni molto lunga

Cosa dicono i terremoti a riguardo?

“Il valore della frequenza di quelle vibrazioni è determinato dalle dimensioni della stella, dalla quantità di materia che contiene e dalla chimica della stella. Possiamo imparare molto da essa”.

Il campo è ancora giovane, quindi come è successo?

Orgoglioso: “Sono cresciuto in Belgio. A livello teorico, il campo ha già circa 70 anni. Il professore a Liegi Paul Lido è padre spirituale di terremoti stellari. Ha fatto calcoli con carta e penna su come si sarebbe comportata la palla se ci fossero stati movimenti su e giù.

“Ma solo di recente siamo stati in grado di misurare correttamente i terremoti. Lo facciamo da circa 15 anni dallo spazio utilizzando satelliti scientifici.

Le misurazioni degli osservatori sono sempre interrotte, perché non puoi misurare le stelle durante il giorno e le stelle non sono visibili tutta la notte. Per questo tipo di ricerca abbiamo bisogno di una serie molto lunga di misurazioni, perché i tremori stellari che trovo interessanti si verificano con intervalli di uno o due giorni. Se potessi misurare solo poche ore alla volta, non saresti in grado di risolverlo. Hai davvero bisogno di anni di misurazioni continue di qualche tipo di stella.”

L’immagine dei terremoti ci mostra che la fisica e la chimica stellare che abbiamo ora non sono sufficienti

Quali sono i successi finora?

„Una scoperta importante riguarda la rotazione interna delle stelle, che è un Scopri Lovanio Dal 2012. Più vecchia è la star, più grande diventa. Ti aspetteresti che giri più lentamente all’esterno, come uno snowboarder che estende le braccia verso l’esterno per un giro. Quindi ruota verso l’interno più velocemente. Sulla base di questa teoria, ci aspettavamo che le stelle vivessero per 30 anni.

“Ora vediamo, sulla base dei terremoti stellari, che lo spin lento verso l’esterno è vero, ma lo spin all’interno delle giganti rosse è un fattore cento più lento di quanto pensassimo. Lo abbiamo visto in base ai cambiamenti nelle frequenze sismiche. Noi” sto ancora cercando il meccanismo che spieghi la rotazione più lenta.”

“Questa differenza di rotazione cambia l’età delle stelle, perché la rotazione fa sì che le sostanze chimiche nella stella si mescolino. Se ti sbagli con questa rotazione, ti sbagli in chimica. Quindi l’immagine dei terremoti ci mostra che la fisica delle stelle e la chimica che abbiamo ora non è sufficiente”.

La missione Platone dell’ESA nel 2026 sarà la prima grande missione veramente progettata per la scienza del mercurio. Quali sono le tue aspettative?

Aerez brilla quando parli della nuova missione. “A volte chiamo questo compito il mio terzo figlio. Sono stato coinvolto nel progetto fin dall’inizio. Per misurare correttamente i terremoti stellari, devono avere una cadenza elevata in termini di misurazioni. Ad esempio, i terremoti stellari all’alba e diminuiscono in 5 minuti , quindi misurare ogni mezz’ora no Abbastanza [een eerdere ruimtetelescoop van NASA] Ogni minuto può essere misurato da cinquecento stelle contemporaneamente. Platone può misurare centinaia di migliaia di stelle contemporaneamente ogni 25 secondi. Questo genererà una marea di nuovi dati”.