Investigadores han desarrollado una técnica innovadora que utiliza la helioseismología para medir la opacidad radiativa solar bajo condiciones extremas. Este trabajo, publicado en Nature Communications, aborda las lagunas en la comprensión de la física atómica y corrobora resultados experimentales recientes, ampliando los horizontes de la astrofísica y la física nuclear.
La helioseismología se centra en las oscilaciones acústicas del sol, permitiendo a los científicos investigar el interior de la estrella con una precisión notable. Al analizar estas oscilaciones, los investigadores pueden reconstruir parámetros esenciales como la densidad, la temperatura y la composición química del plasma solar, que son vitales para comprender el comportamiento y la evolución estelar.
Bajo la dirección de Gaël Buldgen de la Universidad de Lieja, un nuevo estudio internacional aplicó métodos helioseismológicos para realizar una medición independiente de la absorción de radiación de alta energía por el plasma solar en sus capas más profundas. Esta colaboración arroja luz sobre la opacidad radiativa solar, un factor clave para entender las interacciones materia-radiación en el entorno extremo del sol.
Los hallazgos se alinean con observaciones de laboratorio de instituciones como los Laboratorios Nacionales Sandia, mientras revelan discrepancias persistentes en la comprensión de la física atómica y diferencias en las predicciones de varios grupos de investigación.
Utilizando herramientas numéricas avanzadas, el equipo logró una precisión sin precedentes en la modelización estelar. Buldgen comentó: "Al detectar las ondas acústicas del sol con una precisión inigualable, podemos deducir las propiedades internas de nuestra estrella, de manera similar a como se deducen las características de un instrumento musical a partir de los sonidos que produce." La precisión de estas mediciones supera la de las balanzas de cocina de alta precisión, permitiendo estimar la densidad de la materia solar sin observación directa.
La helioseismología ha contribuido significativamente a la física fundamental, incluida la descubrimiento de las oscilaciones de neutrinos, reconocidas con el Premio Nobel de 2015. Sin embargo, también ha puesto de relieve la necesidad de ajustes en la composición química solar, lo que llevó a una reevaluación de los modelos solares.
La investigación enfatiza la importancia de refinar los modelos atómicos existentes para reconciliar las discrepancias entre las observaciones experimentales y los cálculos teóricos. Se espera que estos avances redefinan nuestra comprensión de la evolución estelar y los procesos físicos que rigen la estructura de las estrellas.
A medida que la comunidad científica se prepara para el lanzamiento del satélite PLATO en 2026, que tiene como objetivo caracterizar con precisión las estrellas tipo solar, estos hallazgos subrayan el papel del sol como un importante referente para los estudios sobre la evolución estelar.
Además, las implicaciones se extienden a la investigación sobre fusión nuclear, ya que el sol es el único reactor de fusión nuclear estable en nuestro sistema solar. Mejorar la comprensión de las condiciones internas del sol impacta directamente en la investigación sobre la energía de fusión, un tema clave en el desarrollo de soluciones energéticas limpias.
Esta investigación reafirma la posición de la Universidad de Lieja en la vanguardia de la ciencia astrofísica, demostrando el papel clave de la helioseismología en desentrañar los misterios del cosmos.