El Sol, al igual que otras estrellas, vibra como un instrumento musical y sus diferentes modos de oscilación determinan cómo es su interior, inaccesible por la propia luz solar a la observación directa. Estas oscilaciones ofrecen a los astrónomos un medio para estudiar la estructura y dinámicas internas de nuestra estrella de la misma forma que las ondas sísmicas generadas por los terremotos permiten conocer la estructura interna de la Tierra. De ahí el desarrollo creciente de dos disciplinas científicas: la Heliosismología o Sismología Solar, en el caso del Sol, y la Astrosismología o Sismología Estelar, para otras estrellas. Cincuenta expertos en estas nuevas técnicas se reúnen esta semana, del 18 al 21 de septiembre, en el Hotel H10 Taburiente Playa, en los Cancajos (La Palma), en un congreso organizado por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC). El objetivo de esta reunión, en el marco de la red europea HELAS (European Helio And Asteroseismology Network), es poner en contacto a líderes mundiales en este campo  y facilitar así la transferencia de conocimientos desde la Heliosismología a la  Astrosismología.

Financiada por la Comisión Europea como “Red de Coordinación” bajo el Sexto Programa Marco (FP6), HELAS nace con el fin de preparar a la comunidad científica europea para el advenimiento de nuevos proyectos y misiones espaciales que pronto estarán operativos (Picard, SDO, Kepler, etc.) o que ya lo están actualmente (COROT). Estos proyectos proporcionarán cantidades abrumadoras de datos sobre las oscilaciones en el Sol y en otras estrellas y ello llevará a los investigadores en Europa a una posición ideal para procesar estos datos con eficacia y proceder a su posterior explotación científica. “HELAS –explica Pere Lluis Pallé, investigador del IAC y uno de los organizadores del congreso- ofrece la ocasión única de avanzar en el campo de la Heliosismología y la Astrosismología, coordinando las actividades de los investigadores activos en estas áreas. El intercambio de conocimientos, datos y herramientas fomentará  las sinergias existentes del campo hasta ahora disperso”.

Nacimiento de la Heliosismología

La Heliosismología o Sismología Solar nació en el Observatorio del Teide hace treinta años. Un equipo del Departamento de Física de la Universidad de Birmingham (Reino Unido) se desplazó a este Observatorio en 1975 con el fin de observar el Sol con un espectrofotómetro de alta resolución. Se pensaba medir con precisión el desplazamiento gravitatorio solar hacia el rojo y confirmar así una oscilación de 160 minutos. A finales de ese año, Teodoro Roca Cortés, hoy investigador del IAC y Decano de la Facultad de Física de la Universidad de La Laguna, se unió al experimento como doctorando, comenzando así una fructífera colaboración que aún continúa. Como consecuencia de esta tesis doctoral no se confirmó la oscilación mencionada, pero se descubrieron los modos acústicos de vibración solar, iniciándose así el estudio del interior solar por medio de las técnicas heliosismológicas.

Los modos g

El pasado mes de mayo, la revista Science publicaba un importante resultado científico obtenido por un equipo internacional en el que participaban miembros del Grupo de Sismología Solar y Estelar del IAC: la detección de una señal que correspondería a la huella de los modos gravitatorios del Sol (modos g), buscado desde los años setenta y nunca observados hasta la fecha. Este resultado se deducía tras analizar once años de datos de GOLF (Global Oscillations at Low Frequency), uno de los instrumentos a bordo del satélite SOHO (Solar Heliospheric Observatory). Además, estos científicos concluían que el núcleo solar, que como ya se sabía gira más rápidamente que el resto de la estrella, no lo hace a la velocidad predicha por las teorías de la evolución estelar.

De ahí que la física que gobierna el interior solar más profundo represente aún un reto para los observadores. “Esto se debe principalmente a que los modos detectados son insensibles a los procesos físicos presentes en esta región. La solución a este problema pasa por observar los tan ansiados modos gravitatorios y modos acústicos de baja frecuencia (modos mixtos) y bajo-grado”, explica Sebastián Jiménez, también investigador del IAC y uno de los organizadores de la reunión de HELAS.

“Además –añade este astrofísico-, el hecho de que las oscilaciones solares tengan amplitudes pequeñas (de pocos centímetros por segundo) y limitado a modos solares del bajo-grado (debido a la imposibilidad de observar con resolución espacial los objetos) ha hecho que la extensión a observaciones similares en otras estrellas sea prácticamente un desafío”. Sin embargo, la ingeniosidad de los observadores está dando sus frutos y ahora se dispone de al menos quince estrellas con oscilaciones de tipo solar, así como de otras detecciones ya confirmadas, que van desde estrellas enanas a gigantes rojas. “El estudio sísmico de un amplio grupo de objetos en etapas diferentes del ciclo de vida estelar nos permitiría mejorar los modelos existentes de evolución y dinamo estelar. Actualmente, nos encontramos en una etapa dorada de la Astrosismología, gracias fundamentalmente a los diferentes proyectos observacionales en marcha, los cuales nos permitirán observar de forma simultánea un gran número de objetos”, concluye Jiménez.

Entre otros expertos participan en esta reunión Michael Thompson, de la Universidad de Sheffield (Reino Unido), Thierry Appourchaux, del Instituto de Astrofísica Espacial de París (Francia), Sylvain Turck-Chieze y Rafael García, del Servicio de Astrofísica de CEA- Saclay (Francia), Rafael Garrido, del Instituto de Astrofísica de Andalucía-CSIC, William Chaplin, de la Universidad de Birmingham (Reino Unido), Thierry Corbard, del Observatorio de la Côte d’Azur, y Antonio Eff-Darwich, del IAC y la Universidad de La Laguna.

Los participantes visitarán el Observatorio del Roque de los Muchachos, en el municipio de Garafía (La Palma), el viernes 21 de septiembre.

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