Un nuovo studio mostra come le oscillazioni stellari possano tornarci utili per analizzare l’interno delle stelle.
Detta in parole semplici, una stella è sottoposta alla forza di gravità generata dalla sua stessa massa, il che fa sì che il suo nucleo diventi estremamente caldo e denso. A un certo punto ciò innesca la fusione nucleare, la quale si oppone all’azione della gravità. La stella rimane così in equilibrio. Ma la descrizione di questo meccanismo è particolarmente complessa. Grazie a una nuova simulazione dell’interno delle stelle giganti, però, uno studio recentemente pubblicato su Nature ha mostrato che i modelli degli interni di stelle massicce possono essere vincolati sperimentalmente dalle osservazioni asterosismiche, ovvero analizzando le deformazioni delle superfici causate da onde di gravità. In altre parole, sembra che le regioni cosiddette ‘convettive’ in una stella massiccia siano correlate con le variazioni di luminosità in superficie. Ciò significa che, almeno in linea di principio, il monitoraggio fotometrico potrebbe permetterci di studiare l’interno di una stella.
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Quali sono le zone convettive di una stella
Sebbene la pressione interna e quella dovuta al peso di una stella siano generalmente in equilibrio, il flusso di calore non lo è. Tutta l’energia generata nel nucleo stellare esce dalla stella e lo fa in due modi:
- attraverso uno scambio radiativo, ovvero i raggi gamma ad alta energia si diffondono contro i nuclei atomici, perdendo gradualmente energia mentre migrano verso la superficie. L’interno di una stella, però, è così denso che possono volerci anche migliaia di anni;
- mediante il moto convettivo, ovvero il materiale caldo vicino al centro di una stella cerca di espandersi, andando verso la superficie, mentre quello più freddo vicino alla superficie si condensa e affonda verso il nucleo. Si crea così un flusso ciclico di materiale che trasferisce l’energia termica alla superficie della stella.
Le stelle generalmente hanno sia una zona radiativa che una convettiva. La posizione e le dimensioni di queste zone dipendono dalla massa totale: le stelle piccole sono quasi interamente convettive; quelle come il Sole hanno una zona radiativa interna e una convettiva esterna; al contrario, quelle massicce hanno una zona convettiva interna e una radiativa esterna.
A seguire, la simulazione della convezione all’interno di una stella gigante realizzata da E.H. Anders et al., 2023.
Fonte: Nature.
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