Las estrellas de secuencia principal fusionan hidrógeno en su núcleo.Así produce la energía que necesita para brillar y evita que se derrumbe por su propio peso.A medida que el hidrógeno se fusiona en helio, hay menos hidrógeno disponible en el núcleo.Esto puede ser un desafío para las grandes estrellas.Para seguir brillando, debe fusionar grandes cantidades de hidrógeno, lo que no se puede hacer cuando se agota el hidrógeno del núcleo.Afortunadamente, este problema se puede resolver mezclando más hidrógeno en el núcleo.Un nuevo estudio de Nature Astronomy muestra cómo ocurre esta mezcla.
Para estrellas como el Sol, el núcleo está rodeado por una capa de radiación.Esta capa es tan densa que recibe fotones.decenas de miles de añosAtraviésalo.Los átomos de esta capa no se agitan mucho, por lo que no se mezclan mucho.Por encima de la capa radiativa hay una capa convectiva que se mezcla.El hidrógeno en el núcleo del sol no se repone mediante la fusión con helio, pero todavía hay mucho hidrógeno nuclear para alimentar el sol durante miles de millones de años.
Si una estrella más grande tuviera una estructura interna similar a nuestro Sol, quemaría el hidrógeno en su núcleo con bastante rapidez, llenando el núcleo con “cenizas de helio”, lo que limitaría la capacidad de la estrella para fusionar hidrógeno.Por lo tanto, los astrónomos pensaron que las estrellas grandes tenían núcleos convectivos, de modo que las capas superiores de hidrógeno podrían mezclarse en sus núcleos.Pero, ¿cómo lo demuestras?
Este nuevo estudio utilizó el siguiente método.astrosismología,Esto es para ver cómo la superficie de una estrella se mueve y cambia de brillo.Algo de esto puede ser causado por cosas como erupciones estelares, pero la mayoría son causadas por ondas de sonido dentro de la estrella.Este proceso es similar a escuchar un tono de llamada y estudiar la vibración de una campana.Debido a que las vibraciones internas de una estrella se ven afectadas por la densidad y el movimiento de su interior, la geología de las constelaciones es una poderosa forma de estudiar las estrellas.
El equipo observó 26 estrellas de tipo B que se sabe que tienen pulsaciones de brillo.Esta estrella azul brillante tiene de 3 a 20 veces la masa del Sol y pulsa a un ritmo de 12 horas a 5 días.Usando datos de la misión Kepler de la NASA, el equipo pudo demostrar que muchas de estas estrellas tienen núcleos convectivos, lo que permite que el hidrógeno se mezcle.
Un resultado interesante fue que la cantidad de mezcla no se correlacionó con la edad de la estrella.No es cierto que la mezcla aumente a medida que la estrella envejece y se calienta.En cambio, la velocidad de mezclado es muy variable.Algunas estrellas tienen poca mezcla nuclear, mientras que otras se mezclan a un ritmo un millón de veces más rápido.La mezcla en lugar de la edad parece estar relacionada con la cantidad de rotación interna que tiene una estrella.
Hay mucho más para estudiar aquí.En el núcleo de una estrella, el nivel de mezcla puede afectar la vida y evolución de la estrella.Las estrellas grandes suelen tener una vida útil mucho más corta que nuestro Sol, pero es posible que su vida útil no dependa simplemente de su masa.A medida que aplique la asterosismología a más estrellas en el futuro, encontrará más y más elementos mezclados.
referencia:Pedersen, mayo G., et al.“Mezcla interna de estrellas en rotación inferida del modo gravitatorio dipolar.”Astronomía natural (2021): 1-8.