p Como no mundo você poderia olhar dentro de uma estrela? Você pode quebrar os bisturis e outras ferramentas do comércio cirúrgico, mas boa sorte em chegar a alguns milhões de quilômetros da superfície antes que sua pele derreta. As estrelas do nosso universo escondem seus segredos muito bem, mas os astrônomos podem superar sua inteligência e encontraram maneiras de perscrutar seus corações usando, de todas as coisas, ondas sonoras. p Starquakes

p "Ondas sonoras no espaço" é uma frase bastante confusa, mas não se preocupe, essas ondas sonoras permanecem estritamente dentro de suas esferas estelares. Cada estrela é dinâmica, turbilhão vibrante de intensa atividade frenética. Por dentro você tem a insanidade do núcleo nuclear, forjando novos elementos por segundo a temperaturas de milhões de graus. Do lado de fora, você tem o próprio vácuo do espaço, mais frio do que frio em uma temperatura pouco acima de absolutamente zero.

p A função do corpo de uma estrela é levar todo esse calor de dentro para fora, para onde quer ir desesperadamente. Embora ao longo de suas vidas as estrelas existam em um estado de equilíbrio (elas não estão explodindo em uma supernova ou entrando em colapso em um buraco negro agora), qualquer ligeiro distúrbio pode persistir como pequenos solavancos e sacudidelas em todo o corpo da estrela - e em sua superfície.

p Os "solavancos e sacudidelas em todo o volume" também são conhecidos como ondas sonoras.

p Existem algumas maneiras diferentes pelas quais as estrelas podem começar a gritar. Se um pedaço ou uma camada inteira de estrela for um pouco mais denso do que a média, pode prender a radiação embaixo dela, impedindo-o de escapar. Isso aquece a camada de forma anormal, fazendo com que ele suba e se expanda, libertando o calor retido e permitindo que a camada resfrie e volte ao modo como começou, reiniciando todo o processo. À medida que este ciclo continua, ondas sonoras emanam da pulsação, abrangendo temporariamente a estrela inteira.

p A convecção dentro da estrela também desempenha um papel, enquanto bolhas gigantes de material estelar sobem para a superfície, toque a frieza do espaço, liberar seu calor, e se esgueirar de volta para as profundezas do fogo. Esta agitação contínua, como a superfície fervente de uma panela de água no fogão, ressoa por toda a estrela.

p Até mesmo um companheiro próximo pode impulsionar a criação de ondas sonoras, conforme a gravidade do parceiro em órbita puxa e ajusta a estrela, alcançando com tapas gravitacionais invisíveis e apertos, acendendo mais terremotos.

p Simulação encontra a realidade da onda sonora

p As estrelas hospedam todos os tipos de vibrações dentro delas. Alguns duram apenas um pouco, alguns permanecem por muito tempo. Alguns aderem apenas à superfície ou logo abaixo dela, enquanto outros sobem e descem, ricocheteando no núcleo denso no processo. Isso significa que as vibrações são diagnósticos muito úteis para as condições da estrela. Quantos anos tem isso? Qual a porcentagem de elementos mais pesados ​​que nadam dentro dela? Como as várias camadas internas estão conectadas (ou não) umas às outras?

p A mistura específica de ingredientes que entra em qualquer estrela muda sutilmente os tipos de vibrações que vivem na superfície. É como a frenologia estelar, mas na verdade ciência:estudar os solavancos e oscilações na superfície de uma estrela revela seu caráter.

p É aqui que os computadores entram em cena em grande estilo, e por que a asteroseismologia é um campo relativamente novo. Não temos catálogo sobre catálogo de dissecados, estrelas exibidas para comparar com espécimes vivos. Em vez disso, temos computadores - muitos deles. Modelo após modelo, assamos todos os tipos possíveis de estrelas em nossos fornos de silício, abrangendo todo o tipo de parâmetro de entrada gerenciável.

p E ajustamos a física também, mexer e brincar com várias teorias sobre como as estrelas funcionam internamente. Quão bem os núcleos estão conectados às atmosferas? Qual a importância dos campos magnéticos? Qual é a relação entre rotação e transferência de calor? Perguntas importantes sem muitas respostas.

p Ascensão das máquinas

p Essas simulações extensivas de estrelas fingidas nos fornecem o "catálogo anterior" necessário para comparar com as observações. Mas as observações não são fáceis. Não podemos observar a superfície da maioria das estrelas - podemos apenas observar à distância enquanto a luz das estrelas escurece e aumenta.

p Parte dessa variação se deve a surtos aleatórios ou outra atividade temperamental. Parte dessa variação se deve a um planeta em órbita cruzando a linha de visão. E parte dessa variação é devido às ondas sonoras que atingem a estrela e borbulham na superfície, mudando levemente o brilho do brilho da estrela.

p É aqui que a teoria encontra a realidade, mas as observações são extremamente curtas (não conseguimos observar as estrelas por muito tempo), e incompleto (não podemos ver todas as vibrações na superfície). Para entender melhor tudo, astrônomos desenvolveram recentemente um pipeline completo de aprendizado de máquina para comparar dados com modelos.

p Neste pipeline, os cientistas treinaram uma rede neural nas simulações, permitindo-lhe descobrir todas as relações sutis entre os parâmetros de entrada do modelo (massa da estrela, metalicamente, etc.) e padrões de vibração na superfície. Então, usando esse conhecimento sofisticado, o algoritmo pode olhar para estrelas reais com reais, dados confusos e encontre a melhor correspondência nos modelos. Esta técnica ainda está em sua infância quando se trata de asteroseismologia, mas abre um futuro promissor para a mineração por meio de amostras estelares, entender como as estrelas funcionam por dentro.