Le son peut ne pas être capable de voyager dans le vide de l'espace.

Mais cela n'empêche pas les étoiles de déclencher une symphonie de notes subsoniques alors que leurs fours nucléaires alimentent des vibrations complexes. Les télescopes peuvent détecter ces vibrations sous forme de fluctuations de la luminosité ou de la température à la surface d'une étoile.

Comprendre ces vibrations, et nous pouvons en apprendre davantage sur la structure interne de l'étoile qui est autrement cachée à la vue.

"Un violoncelle sonne comme un violoncelle en raison de sa taille et de sa forme, " dit Jacqueline Goldstein, un étudiant diplômé du département d'astronomie de l'Université du Wisconsin-Madison. "Les vibrations des étoiles dépendent aussi de leur taille et de leur structure."

Dans son travail, Goldstein étudie le lien entre la structure stellaire et les vibrations en développant un logiciel qui simule diverses étoiles et leurs fréquences. Alors qu'elle compare ses simulations à de vraies stars, Goldstein peut affiner son modèle et améliorer la façon dont les astrophysiciens comme elle regardent sous la surface des étoiles en étudiant leurs sons subtils.

Avec des fréquences se répétant de l'ordre de quelques minutes à plusieurs jours, il faudrait accélérer les vibrations stellaires d'un millier ou d'un million de fois pour les ramener à la portée de l'audition humaine. Ces réverbérations pourraient être appelées plus précisément des tremblements d'étoiles du nom de leurs cousins ​​sismiques sur Terre. Le domaine d'étude s'appelle l'astrosismologie.

Alors que les étoiles fusionnent l'hydrogène en éléments plus lourds dans leurs noyaux, le gaz plasma chaud vibre et fait scintiller les étoiles. Ces fluctuations peuvent renseigner les chercheurs sur la structure d'une étoile et sur son évolution à mesure que l'étoile vieillit. Goldstein étudie les étoiles plus grosses que notre propre soleil.

"Ce sont ceux qui explosent et font des trous noirs et des étoiles à neutrons et tous les éléments lourds de l'univers qui forment les planètes et, essentiellement, nouvelle vie, " dit Goldstein. "Nous voulons comprendre comment ils fonctionnent et comment ils affectent l'évolution de l'univers. Donc, ces très grandes questions."

En collaboration avec les professeurs d'astronomie Rich Townsend et Ellen Zweibel, Goldstein a développé un programme appelé GYRE qui se branche sur le programme de simulation d'étoiles MESA. En utilisant ce logiciel, Goldstein construit des modèles de différents types d'étoiles pour voir à quoi pourraient ressembler leurs vibrations pour les astronomes. Ensuite, elle vérifie à quel point la simulation et la réalité correspondent.

"Depuis que j'ai fait mes étoiles, Je sais ce que je mets dedans. Ainsi, lorsque je compare mes modèles de vibration prédits aux modèles de vibration observés, si ce sont les mêmes, alors super, l'intérieur de mes étoiles est comme l'intérieur de ces vraies étoiles. S'ils sont différents, ce qui est généralement le cas, qui nous donne des informations dont nous avons besoin pour améliorer nos simulations et tester à nouveau, " dit Goldstein.

GYRE et MESA sont tous deux des programmes open source, ce qui signifie que les scientifiques peuvent librement accéder et modifier le code. Chaque année, quelque 40 à 50 personnes fréquentent une école d'été MESA à l'Université de Californie, Santa Barbara pour apprendre à utiliser le programme et réfléchir à des améliorations. Goldstein et son groupe bénéficient de tous ces utilisateurs suggérant des modifications et corrigeant les erreurs à la fois dans MESA et dans leur propre programme.

Ils reçoivent également un coup de pouce d'un autre groupe de scientifiques, les chasseurs de planètes. Deux choses peuvent faire fluctuer la luminosité d'une étoile :des vibrations internes ou une planète passant devant l'étoile. Alors que la recherche d'exoplanètes - des planètes qui orbitent autour d'étoiles autres que la nôtre - s'est intensifiée, Goldstein a eu accès à une mine de nouvelles données sur les fluctuations stellaires qui sont capturées dans les mêmes relevés d'étoiles lointaines.

Le dernier chasseur d'exoplanètes est un télescope nommé TESS, qui s'est lancé en orbite l'année dernière pour en surveiller 200, 000 des plus brillants, étoiles les plus proches.

"Ce que TESS fait, c'est regarder tout le ciel, " dit Goldstein. " Nous allons donc pouvoir dire pour toutes les étoiles que nous pouvons voir dans notre quartier si elles vibrent ou non. Si ils sont, nous pourrons étudier leurs pulsations pour en savoir plus sur ce qui se passe sous la surface."

Goldstein développe actuellement une nouvelle version de GYRE pour tirer parti des données TESS. Avec ça, elle commencera à simuler cet orchestre stellaire composé de centaines de milliers de personnes.

Avec ces simulations, nous pourrons peut-être en glaner un peu plus sur nos voisins cosmiques, juste en écoutant.