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A los humanos nos ha maravillado desde tiempos inmemoriales la armonía de los cielos. Tal es así, que los antiguos griegos creían que los cuerpos celestes hacían música. Durante el repiqueteo de los martillos, Pitágoras escuchó “la prueba de Dios”, o al menos así es el mito. Estirando y arrancando cuerdas descubrió la profunda conexión que existe entre las matemáticas y la música, y que los objetos crean sonidos cuando están en movimiento. Fue entonces cuando supo que los planetas moviéndose en una órbita debían canturrear una melodía celestial, y se entregó a la búsqueda de la armonía astronómica del cosmos.

En nuestra era moderna, existió otro personaje polifacético que ansiaba alcanzar una satisfacción similar. En 1926 el astrónomo inglés Arthur Eddington se lamentaba en su libro  “La estructura interna de las estrellas” por cómo la exploración humana al  interior de las estrellas era aún más inalcanzable que a cualquier región del Universo. Mientras que los telescopios llegaban cada vez más y más lejos en la exploración del espacio, él anhelaba descubrir cómo poder observar más allá de la frontera de la superficie estelar. Se preguntaba qué instrumento podría llegar a atravesar y explorar así sus secretos más ocultos. Los científicos de hoy tienen los medios para atravesar esta barrera y mirar dentro de las estrellas. Se conoce como astrosismología la ciencia que estudia la música de las esferas. Pitágoras habría saltado de alegría y júbilo.

Escuchando a las estrellas

Las estrellas no son silenciosas, sino que son gigantescos instrumentos musicales que están repletos de ondas sonoras. La alta presión dentro de la estrella se abre paso comprimiendo el gas mientras se propaga a la velocidad del sonido. Esta presión u ondas sonoras rebotan en los interiores gaseosos, haciendo que las estrellas sean lugares muy ruidosos. Sin embargo, para nosotros las estrellas están calladas porque sus sonidos no pueden viajar en el vacío que nos separa de ellas.

Estas ondas que rebotan hacen que la estrella tiemble o “pulse”. Mientras palpita, el aumento de tamaño y la contracción hace que la estrella se vuelva más fría o más caliente causando cambios periódicos en su brillo, el cual puede ser detectado con nuestros telescopios. Usando principios básicos de física y matemáticas, estas vibraciones nos revelan secretos sobre los interiores estelares con bellísimo detalle como son: su rotación, los campos magnéticos, las reacciones nucleares, así como la fase en la que se encuentran, su masa, radio y edad.

Quizás sabéis todos incluso sin daros cuenta que la velocidad del sonido es diferente dependiendo del medio químico en el que viaje. La voz tan divertida que a uno le sale cuando respira helio en las fiestas demuestra precisamente este hecho. Esto sucede porque el sonido viaja tres veces más rápido por un tracto vocal lleno de helio que como lo hace a través de un aire rico en nitrógeno que es el aire que respiramos. De esta manera, la calidad o timbre de tu voz cambia. Lo mismo ocurre en las estrellas. Cuando el sonido viaja de un medio rico en hidrógeno a uno rico en helio, su velocidad (o la voz de la estrella) cambia. Este cambio nos dice de qué están compuestas las capas más profundas de la estrella. Así como tu voz ahora no es la misma que cuando eras un bebé, la voz de una estrella cambia cuando envejece y su hidrógeno se transforma en helio.

Un latido rítmico

Se han observado estrellas pulsantes con masas diferentes y en diferentes fases de su vida. Cuando una estrella se hincha y se contrae, la energía se apaga y se pierde. Pero ¿qué alimenta esta constante pulsación?

Uno de los motores de este latido constante es el calor. Cuando una capa interior de una estrella se comprime por la presión, ésta se calienta. Es entonces cuando su energía térmica se convierte en energía mecánica, actuando como un motor que alimenta estas pulsaciones.

Otra de los motores es la opacidad. Si una región de una estrella es particularmente opaca, ésta bloquea la radiación evitando que se escape, lo que hace que la presión aumente y la estrella se hinche. Se produce un aumento de la temperatura que reduce la opacidad permitiendo que la radiación escape y la estrella se desinfle. Esta contracción hace que aumente la opacidad de nuevo y así se repite el mismo proceso de manera periódica.

El tercer motor es la resonancia. Se cree que este tipo es el que genera las pulsaciones del Sol. Los movimientos turbulentos de las capas superficiales de la estrella generan ondas acústicas que pueden crear su pulsación. Algunos científicos han dedicado sus carreras a estudiar estas oscilaciones. Por ejemplo, la “Birmingham Solar Oscillation Network” de la Universidad de Birmingham controla una red de telescopios remotos que monitorean las oscilaciones del Sol en todo momento.

La misión de la NASA Kepler, una máquina perfectamente dotada para la búsqueda de planetas, revolucionó la astrosismología al observar la casi imperceptible atenuación de la luz de una gran variedad de estrellas. La misión Kepler concluyó tan solo el octubre pasado, cuando terminó con su trabajo científico y se le agotó el combustible.

¿Cómo suenan las estrellas?

Así es como nosotros vemos los sonidos de las estrellas, pero ¿podemos realmente escucharlas?  Tanto a ti como a Pitágoras os emocionará saber que sí, si podemos. Así como no podemos escuchar a los murciélagos normalemente, pero con los detectores adecuados u “orejas ultrasonoras” si podemos, si desplazamos los sonidos de una estrella varias octavas podemos hacer que estos sonidos sean audibles. Aunque sea muy interesante espiar a las estrellas, es más bien por placer que por pura ciencia. Puedes escuchar una composición musical estelar aquí.

Espiando a Marte

A principios de este mes, vivimos como la humanidad resonó con los sonidos del Universo cuando la NASA InSight Lander grabó el espeluznante murmullo del viento de Marte. El sismómetro ultra sensible desarrollado en Inglaterra tiene sensores que pueden detectar fluctuaciones a una escala inimaginablemente pequeña, más corta que el diámetro de un átomo de hidrógeno, o más pequeña que la millonésima parte del tamaño de un pelo humano. Por ello, pudo escuchar el viento en Marte que es apenas audible para el poco rango que tenemos los humanos. El público lo escuchó sin apenas alteraciones y causó un gran revuelo. Cuando se estimula un sentido conocido, se establece una conexión entre el humano y este entorno tan lejano y diferente.

La estimulación auditiva junto con las experiencias visuales nos provocan sentimientos, y nos hacen darnos cuenta de nuestra posición y movimiento en los espacios que ocupamos. Así es como le encontramos significado a nosotros mismos, a los demás y al Universo. Esta conciencia inspira nuestras decisiones y desarrolla nuestras creencias. Las creencias dan forma a nuestra identidad y nuestra identidad dirige nuestro comportamiento. Quizás simplemente necesitemos escuchar para prosperar, creer y explorar.

Traducción al español por Ester Aranzana.

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