Ho appena ottenuto questa fiducia, sono molto più fiducioso a causa di PENTA. Non sto più seduto perché sono una giovane donna, ma invece sto dicendo che posso e devo farlo e le mie idee sono abbastanza buone.”

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Gli esseri umani sono stati in soggezione dell’armonia dei cieli da tempi immemorabili. Gli antichi greci credevano che i corpi celesti facessero musica. Nell’aggrapparsi dei martelli Pitagora sentì “un indizio da Dio”, o almeno così dice un mito popolare. Allungando le corde e strappandole, scoprì un’intima connessione tra matematica e musica, e che gli oggetti producevano suoni quando erano in movimento. Era quindi convinto che i pianeti che si muovevano in orbita dovessero canticchiare una melodia celeste, e cercò di trovare l’armonia astronomica del cosmo.

Nei nostri tempi moderni, un altro polimatico desiderava un adempimento simile. Nel 1926 Arthur Eddington, un astronomo inglese, lamentò nel suo libro The Internal Constitution of the Stars come i profondi interni della stella siano più al di là della portata dell’esplorazione umana di qualsiasi altra regione dell’Universo. Mentre i telescopi sondano sempre più in profondità nello spazio, ha supplicato di sapere come possiamo guardare oltre le barriere della superficie stellare. Quale strumento può perforare e sondare i suoi segreti nascosti, si chiese. Gli scienziati ora hanno i mezzi per perforare e vedere in una stella. Si chiama asterosismologia, la scienza dello studio della musica delle sfere. Pitagora sarebbe saltato in gioia ed euforia.

Ascoltare le stelle

Le stelle non sono silenziose, ma piuttosto giganteschi strumenti musicali pieni di onde sonore. L’alta pressione all’interno della stella attraversa, comprimendo il gas mentre si propaga alla velocità del suono. Queste onde di pressione o sonore rimbalzano selvaggiamente all’interno degli interni gassosi, rendendo le stelle luoghi piuttosto rumorosi. Tuttavia, per noi le stelle sono mute perché i loro suoni non possono viaggiare nel vuoto che ci separa.

Queste onde che rimbalzano fanno tremare o “pulsare”la stella. Mentre pulsa, il gonfiore e la contrazione rendono la stella più fresca e più calda, causando cambiamenti periodici nella sua luminosità che possiamo rilevare con i nostri telescopi. Usando la fisica e la matematica di base, queste vibrazioni rivelano segreti sull’interno della stella in dettagli squisiti come la sua rotazione, i campi magnetici, la combustione nucleare e il suo stadio di vita, la massa, il raggio e l’età.

Sai bene, forse senza rendertene conto, che la velocità del suono è diversa a seconda del mezzo chimico in cui viaggia. L’ilarità della tua voce mentre respiri elio alle feste dimostra esattamente questo. Questo perché il suono viaggia tre volte più velocemente attraverso un tratto vocale pieno di elio che attraverso l’aria più pesante e ricca di azoto che respiriamo di solito. Così la qualità o il timbro del suono cambia. La stessa cosa accade nelle stelle. Mentre il suono viaggia da un mezzo ricco di idrogeno a un mezzo ricco di elio, la sua velocità-o la voce della stella-cambia. Questo cambiamento ci dice qual è la composizione chimica dei suoi strati profondi. Proprio come la tua voce ora non è la stessa della tua voce quando eri un bambino, anche la voce di una stella cambia man mano che invecchia e il suo idrogeno si trasforma in elio.

Un pulsare ritmico

Vediamo stelle pulsanti di masse diverse essenzialmente in tutte le fasi della vita. Mentre una stella si gonfia e si contrae, l’energia viene smorzata e persa. Quindi cosa alimenta questa pulsazione implacabile?

Un driver della pulsazione continua è il calore. Quando uno strato all’interno della stella viene compresso dalla pressione, si riscalda. Quindi converte la sua energia termica in energia meccanica, agendo come un motore che alimenta le pulsazioni.

Un altro driver è opacità. Se una regione della stella è particolarmente opaca, blocca la radiazione dall’infiltrarsi, quindi la pressione si accumula e la stella si gonfia. La sua temperatura crescente riduce l’opacità, permettendo alle radiazioni di essere rilasciate e la stella si sgonfia. La deflazione aumenta di nuovo l’opacità e lo stesso processo si ripete, abbastanza periodicamente.

Un terzo driver è resonance. Si pensa che questo tipo guidi le pulsazioni del Sole. Moti turbolenti nei suoi strati superficiali generano rumore acustico che può impostare palpitante. Alcuni scienziati dedicano le loro carriere di ricerca studiando tali oscillazioni. La Birmingham Solar Oscillations Network dell’Università di Birmingham, ad esempio, gestisce una serie di telescopi remoti che monitorano le oscillazioni del Sole tutto il giorno.

La missione Kepler della NASA, una macchina per la caccia di pianeti altamente compiuta, ha rivoluzionato l’asterosismologia osservando il minuscolo oscuramento della luce di un’ampia varietà di stelle. È stato ritirato solo lo scorso ottobre, quando il suo lavoro scientifico è stato fatto e ha finito il carburante.

Come suonano le stelle?

È così che vediamo i suoni delle stelle, ma possiamo effettivamente sentirli? Tu e Pitagora sareste entusiasti di sapere che si’, possiamo. Proprio come non possiamo normalmente sentire i pipistrelli, ma con i giusti rivelatori o “orecchie ad ultrasuoni” possiamo, spostando i suoni nella stella di diverse ottave li renderebbe udibili. Per quanto intrigante sia origliare le stelle, rimane un esercizio per il piacere, non per la scienza. Puoi sentire una composizione musicale stellare qui.

Origliare su Marte

All’inizio di questo mese, abbiamo sperimentato quanto profondamente l’umanità risuoni con i suoni dell’Universo quando il lander INSIGHT della NASA raccolse l’inquietante basso rombo del vento marziano. Il suo sismometro ultra-sensibile sviluppato nel Regno Unito include sensori in grado di rilevare fluttuazioni a scale inimmaginabilmente piccole, più corte del diametro di un atomo di idrogeno o meno di un milionesimo della larghezza di un capello umano. Così poteva sentire il vento su Marte, che è appena all’interno della gamma inferiore dell’udito umano. Il pubblico ha sentito quasi puro, e ha causato scalpore. Stimolando un senso familiare, stabilisce una connessione umana a questo ambiente lontano e molto diverso.

La stimolazione uditiva, insieme alle esperienze visive, evoca sentimenti e ci rende consapevoli della nostra posizione e del nostro movimento negli spazi che occupiamo. È così che diamo senso a noi stessi, l’uno all’altro e all’Universo. Questa consapevolezza informa le nostre decisioni e quindi formula le nostre convinzioni. Le credenze formano collettivamente la nostra identità e la nostra identità guida il nostro comportamento. Forse abbiamo semplicemente bisogno di ascoltare per prosperare, credere ed esplorare.

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