Así suena la música que emiten las estrellas

Muchos objetos en la naturaleza, desde la geometría de una coliflor hasta el perfil de una montaña o las ramificaciones de los ríos, tienen un comportamiento fractal, es decir, poseen una estructura parecida a todas las escalas (esto es, la invariancia de escala), de manera que, observándolos a través de una lupa o de un telescopio, no notaríamos diferencia.

La mayoría de las estrellas son variables pulsantes (como lo es nuestro propio Sol), es decir, que su luminosidad varía periódicamente con el tiempo. Esto se debe a que ondas de densidad y temperatura que se generan en su interior llegan a la superficie de la estrella haciéndola oscilar, lo que provoca cambios en su brillo. Estas oscilaciones estelares forman patrones tridimensionales al igual que una cuerda de guitarra o la piel de un tambor en una y dos dimensiones respectivamente.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Granada (UGR) y del Instituto Andaluz de Astrofísica (IAA-CSIC), expertos de una rama de la astrofísica denominada astrosismología, ha analizado estas oscilaciones de luminosidad, tratando de clasificar las estrellas pulsantes en distintos tipos, cada uno con una determinada estructura interna y propiedades físicas, de la misma forma a través de la cual nuestro oído puede identificar distintos instrumentos musicales en una orquesta, y por ende, las propiedades de cada uno de aquellos, como el material o las dimensiones. 

Pero en el trasfondo de la música estelar hay más. Como explican Juan Carlos Suárez Yanes, investigador del departamento de Física Teórica y del Cosmos de la UGR, y Sebastiano de Franciscis, del IAA-CSIC, “la música de una estrella pulsante resulta tener un continuo rumor susurrante de fondo, como un público molesto en una sala de concierto, que dificulta la escucha”.

Estos investigadores han estudiado por primera vez el ruido de fondo que existe en la luminosidad de las estrellas como un objeto fractal. Su trabajo ha descubierto propiedades fractales en la luminosidad de las estrellas pulsantes. 

Caracterizar mejor las estrellas variables

Los investigadores han aplicado un algoritmo que se basa en el análisis armónico de Fourier (que estudia la representación de funciones o señales como superposición de ondas “básicas” o armónicos) de series temporales con propiedades fractales para aislar la música estelar del molesto ruido de fondo de una manera eficiente y sencilla. Esto permite depurar de la música estelar las oscilaciones que forman parte del ruido, y así identificar mejor y caracterizar las estrellas variables.  

Gracias a este método, los investigadores pueden identificar y caracterizar mejor las estrellas variables. Se trata de un paso importante para entender cada vez más los mecanismos físicos que gobiernan las estrellas pulsantes, ya que ahora es posible ver más nítidamente en su interior.

Muchos objetos en la naturaleza, desde la geometría de una coliflor hasta el perfil de una montaña o las ramificaciones de los ríos, tienen un comportamiento fractal, es decir, poseen una estructura parecida a todas las escalas (esto es, la invariancia de escala), de manera que, observándolos a través de una lupa o de un telescopio, no notaríamos diferencia.

La mayoría de las estrellas son variables pulsantes (como lo es nuestro propio Sol), es decir, que su luminosidad varía periódicamente con el tiempo. Esto se debe a que ondas de densidad y temperatura que se generan en su interior llegan a la superficie de la estrella haciéndola oscilar, lo que provoca cambios en su brillo. Estas oscilaciones estelares forman patrones tridimensionales al igual que una cuerda de guitarra o la piel de un tambor en una y dos dimensiones respectivamente.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Granada (UGR) y del Instituto Andaluz de Astrofísica (IAA-CSIC), expertos de una rama de la astrofísica denominada astrosismología, ha analizado estas oscilaciones de luminosidad, tratando de clasificar las estrellas pulsantes en distintos tipos, cada uno con una determinada estructura interna y propiedades físicas, de la misma forma a través de la cual nuestro oído puede identificar distintos instrumentos musicales en una orquesta, y por ende, las propiedades de cada uno de aquellos, como el material o las dimensiones. 

Pero en el trasfondo de la música estelar hay más. Como explican Juan Carlos Suárez Yanes, investigador del departamento de Física Teórica y del Cosmos de la UGR, y Sebastiano de Franciscis, del IAA-CSIC, “la música de una estrella pulsante resulta tener un continuo rumor susurrante de fondo, como un público molesto en una sala de concierto, que dificulta la escucha”.

Estos investigadores han estudiado por primera vez el ruido de fondo que existe en la luminosidad de las estrellas como un objeto fractal. Su trabajo ha descubierto propiedades fractales en la luminosidad de las estrellas pulsantes. 

Caracterizar mejor las estrellas variables

Los investigadores han aplicado un algoritmo que se basa en el análisis armónico de Fourier (que estudia la representación de funciones o señales como superposición de ondas “básicas” o armónicos) de series temporales con propiedades fractales para aislar la música estelar del molesto ruido de fondo de una manera eficiente y sencilla. Esto permite depurar de la música estelar las oscilaciones que forman parte del ruido, y así identificar mejor y caracterizar las estrellas variables.  

Gracias a este método, los investigadores pueden identificar y caracterizar mejor las estrellas variables. Se trata de un paso importante para entender cada vez más los mecanismos físicos que gobiernan las estrellas pulsantes, ya que ahora es posible ver más nítidamente en su interior.