Un team internazionale di astronomi, guidato da un ricercatore dell’Università di Ginevra, ha dimostrato che l’attività magnetica del Sole ha un’influenza significativa sulla sua caratterizzazione sismica, contrariamente alle previsioni della letteratura. Da essa dipendono dati importanti come le dimensioni, l’età e la composizione chimica del Sole. Questi risultati aprono la strada a ricerche approfondite per comprendere meglio la natura dell’attività magnetica e il suo impatto sulle oscillazioni stellari. Lo studio è pubblicato sulla rivista Astronomy & Astrophysics.
L’asterosismologia, o eliosismologia nel caso del Sole, è un’affascinante branca dell’astronomia che studia le oscillazioni delle stelle. "Per capirlo, bisogna immaginare una stella come una grande palla di gas in costante movimento. All’interno di questa stella ci sono onde o pulsazioni che la fanno vibrare, un po’ come il suono che risuona in uno strumento musicale", spiega Jérôme Bétrisey, ricercatore post-dottorato presso il Dipartimento di Astronomia della Facoltà di Scienze dell’Università di Ginevra e primo autore dello studio. "Queste vibrazioni fanno sì che la superficie della stella si muova leggermente e cambi regolarmente luminosità. Grazie a strumenti molto precisi, possiamo rilevare queste variazioni di luminosità dalla Terra o dallo spazio", continua il ricercatore.
Ascoltare la sinfonia delle stelle
Osservando questi cambiamenti, i ricercatori possono imparare molto sulla struttura interna della stella e determinare caratteristiche importanti come la sua dimensione, l’età, la composizione chimica o la fase del ciclo di vita stellare. Una comprensione precisa delle caratteristiche delle stelle è essenziale, tra l’altro, per determinare le proprietà dei pianeti che le circondano o per ripercorrere la storia della Via Lattea.Nonostante alcuni importanti successi degli ultimi decenni, l’asterosismologia ha anche dimostrato che esistono differenze significative tra le osservazioni e le previsioni dei modelli teorici sul funzionamento interno delle stelle. Nel corso degli anni sono stati sviluppati vari metodi per ridurre queste discrepanze, con diversi gradi di successo. Tuttavia, nessuno dei metodi attuali tiene conto dell’attività magnetica delle stelle, il cui impatto sui risultati è considerato trascurabile.
L’età sismica del Sole è correlata al ciclo di attività solare
Per comprendere meglio l’impatto dell’attività magnetica sul Sole, gli scienziati hanno analizzato 26,5 anni di dati solari, che coprono due cicli completi di attività. Hanno suddiviso questi dati in circa 90 piccole serie di un anno, ciascuna distante tre mesi l’una dall’altra. Per ognuna di queste serie è stata effettuata un’analisi sismica, che ha permesso di misurare l’evoluzione nel tempo delle proprietà fondamentali del Sole, come la massa, il raggio e l’età.Per verificare la solidità dei risultati sono state utilizzate due serie di dati indipendenti. Uno proveniva dalla rete di telescopi a terra BiSON (Birmingham Solar Oscillations Network) dell’Università di Birmingham e l’altro dallo strumento GOLF (Global Oscillations at Low Frequencies) a bordo del satellite SOHO (Solar and Heliospheric Observatory), in orbita intorno al Sole dalla metà degli anni Novanta.
Indipendentemente dalla configurazione testata, l’età del Sole determinata dall’eliosismologia era correlata al livello di attività del ciclo solare. Sono state misurate variazioni di circa il 6% in media tra i periodi di minimo e massimo solare, il che è molto significativo in termini di precisione per le future missioni spaziali che analizzeranno altre stelle simili. Ad esempio, la missione PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars) punta a una precisione del 10% per l’età di una stella come il Sole.
Lo studio dei dati GOLF e BiSON ha anche mostrato che l’impatto del ciclo di attività sull’età sismica è più marcato per il più attivo dei due cicli studiati. Questo risultato è logico e atteso da un punto di vista fisico. "Tuttavia, il Sole non è una stella particolarmente attiva, il che suggerisce che l’impatto dell’attività magnetica potrebbe essere molto importante per stelle più attive come quelle che PLATO rileverà", aggiunge Jérôme Bétrisey.
Un futuro brillante per lo studio dell’attività magnetica delle stelle
I risultati di questo studio dimostrano che l’attività magnetica delle stelle rappresenta una sfida importante per le future missioni spaziali come PLATO, soprattutto per quanto riguarda la caratterizzazione delle stelle più attive. "Tuttavia, questa scoperta apre anche molte interessanti prospettive di ricerca", conclude Jérôme Bétrisey.L’attività magnetica delle stelle ha un’influenza significativa sulle oscillazioni stellari, il che complica la determinazione precisa di proprietà fondamentali come la massa, il raggio e l’età delle stelle. Per le future missioni spaziali, ciò significa che sarà necessario sviluppare metodi più sofisticati per tenere conto di questo impatto magnetico. Le sfide poste dall’attività magnetica incoraggeranno inoltre i ricercatori a esplorare ulteriormente questo fenomeno. Ciò potrebbe portare a una migliore comprensione della fisica stellare, in particolare per quanto riguarda il modo in cui i campi magnetici interagiscono con le oscillazioni interne delle stelle. Questa ricerca potrebbe anche migliorare la nostra comprensione dei cicli di attività stellare, che sono simili ai cicli solari.
