Miércoles 1 de abril de 2015
Johannes Kepler, en su influyente trabajo de 1619 titulado Harmonices Mundi ("La Harmonía del Mundo"), y retomando la tradición griega, trató de establecer la conexión entre propiedades de los planetas y las armonías musicales. Pero hoy en día, más allá de los movimientos orbitales de los planetas, encontramos muchas veces una verdadera “música de las esferas” ejecutada en un lugar insospechado por el mismo Kepler: el interior de las estrellas.
El sonido consiste en la propagación de ondas de presión a través de medios materiales como la atmósfera o el agua, por nombrar algunos. Mientras éstas se propagan, regiones de alta y baja presión se alternan, y es la distancia entre esas regiones la que define la longitud de onda y frecuencia del sonido. Luego, al excitar vibraciones en los tímpanos ubicados en el interior de nuestros oídos, se produce la percepción fisiológica del sonido. Finalmente, dependiendo de la combinación de frecuencias sonoras y sus propiedades, nuestro cerebro puede lograr interpretarlas como música.
En el interior de las estrellas, las ondas de sonido son generadas por muchos procesos distintos y, muchas veces, con importantes consecuencias para sus estructuras. Por ejemplo, en algunos casos la radiación producida cerca del centro de la estrella es cíclicamente atrapada y liberada en su camino hacia la superficie, por efecto de la ionización (o "pérdida" de electrones) de algunos elementos, como helio e hidrógeno. Eso puede desencadenar la excitación de vibraciones mecánicas al interior de esas estrellas, generándose así las llamadas estrellas variables pulsantes. Entre ellas se encuentran las famosas Cefeidas, Miras y RR Lyrae.
En esos casos, aunque sólo unas pocas frecuencias de vibración son excitadas, éstas generan grandes variaciones en las propiedades de la estrella. Por ejemplo, en muchas de ellas sus mismos diámetros pueden cambiar por hasta un 20% o más ¡en sólo días! Acompañando esas variaciones aparecen también cambios en el brillo, y es eso lo que finalmente los astrónomos detectamos como señal de variabilidad. La relación entre el período de variación y el brillo intrínseco promedio de una estrella pulsante se llama relación período-luminosidad, la que tiene gran relevancia en la determinación de las distancias a otras galaxias. Irónicamente, la descubridora de esa relación, Henrietta Leavitt, era sorda.
En otros tipos de estrellas, una gran cantidad de ondas de sonido con distintas frecuencias se propagan simultáneamente. En estos casos, pueden generarse patrones de vibración bastante más complejos, pero también con amplitudes menores y, por ende, más difíciles de detectar desde la Tierra.
La interpretación de esos patrones sutiles de vibración en términos de la estructura interna de las estrellas es el tema central del área de la astrofísica llamada asterosismología (en el caso específico del Sol, hablamos de heliosismología). Tales técnicas, unidas a la gran calidad de los datos producidos por telescopios espaciales como Kepler (homenaje bien rendido al gran maestro de la música cósmica) y CoRoT, han proporcionado, en la última década, una verdadera revolución en la manera como somos capaces de estudiar los interiores estelares. Recientemente discutimos este tema en nuestro libro sobre Estrellas Pulsantes.
Entonces, ¿cómo sonaría, la música de las estrellas? En estricto rigor, nuestros tímpanos serían incapaces de escucharla directamente, ya que sus frecuencias están fuera del rango audible. Sin embargo, no hay que preocuparse, ya que se ha creado una asociación entre astrofísicos y compositores musicales que se ha encargado de transformar la música natural de las estrellas en música que sí podemos apreciar.
