Un articolo pubblicato nei giorni scorsi sulla rivista “Science” descrive una ricerca che ha usato la tecnica dell’astrosismologia per stimare l’intensità dei campi magnetici nelle vicinanze dei nuclei di alcune giganti rosse. Ciò ha permesso di stabilire che la loro intensità può essere anche 10 milioni di volte superiore al campo magnetico della Terra. È la prima volta che gli scienziati sono riusciti a indagare all’interno di questo tipo di stella.

Le giganti rosse sono stelle con una massa simile a quella del Sole che stanno giungendo alla fine della loro vita. Quando l’idrogeno nel loro nucleo comincia a esaurirsi, queste stelle cominciano ad attraversare una serie di drammatici cambiamenti che le porta a espandersi enormemente per poi contrarsi.

Finora, gli scienziati erano riusciti a studiare i campi magnetici delle stelle solo sulla loro superficie e avevano utilizzato supercomputer per creare modelli che li simulassero vicino ai loro nuclei. Per cercare di indagare all’interno delle giganti rosse, gli autori di questa ricerca hanno sfruttato la tecnica dell’astrosismologia. In sostanza, le onde sismiche prodotte dalle turbolenze che raggiungono la superficie di queste stelle sono state usate per sondare le caratteristiche del nucleo.

In casi in cui una stella è diventata una gigante rossa e la fusione dell’elio sta per iniziare o è già iniziata, sono state rilevate onde sismiche miste, con carattere oscillatorio di gravità nelle aree interne e con carattere oscillatorio di onda acustica nella zona convettiva.

Misurando queste onde sismiche, è stato possibile determinare in maniera precisa l’età delle giganti rosse. Ciò ha permesso di capire in quali avvenisse ancora la fusione dell’idrogeno e in quali fosse già iniziata la fusione dell’elio e di capire che i loro nuclei stavano ruotando a una velocità almeno 10 volte maggiore rispetto alla superficie.

Jim Fuller, uno degli scienziati che ha partecipato a questa ricerca, ha spiegato che a seconda della loro dimensione e struttura interna, le stelle oscillano in maniera diversa. Una di queste possibilità è l’oscillazione di dipolo, un movimento ritmico che rende un emisfero della stella più luminoso dell’altro. Gli astronomi possono osservare queste oscilazioni misurando la variazione della luce della stella nel tempo.

La presenza di forti campi magnetici può perturbare la propagazione di onde gravitazionali, che a volte perdono energia e rimangono all’interno del nucleo. Fuller e i suoi colleghi hanno chiamato questo fenomeno effetto serra magnetico. La sua conseguenza è che parte dell’energia dell’oscillazione della stella viene perduta e c’è una diminuzione dell’intensità del modo di oscillazione di dipolo.

Gli scienziati hanno utilizzato osservazioni del telescopio spaziale Kepler della NASA per rilevare piccolissime variazioni di luminosità in varie giganti rosse. Effettuando varie indagini e simulazioni, hanno stabilito che la causa più probabile fosse in quell’effetto serra magnetici. Hanno anche calcolato che i campi magnetici interni delle giganti rosse raggiungevano intensità anche 10 milioni di volte quello della Terra.

Questo meccanismo spiega il comportamento di alcune giganti rosse e Jim Fuller ha annunciato nuove indagini di questo tipo per esplorare in qualche modo i nuclei delle stelle. La tecnica dell’astrosismologia probabilmente non funzionerà con il Sole ma nel lontano futuro anch’esso diventerà una gigante rossa perciò è importante sviluppare questo tipo di tecnica per capire meglio il l’evoluzione delle stelle.