como cualquier estrella en su mejor momento, el sol consiste principalmente en átomos de hidrógeno fusionándose de dos en dos en helio, liberando una inmensa energía en el proceso. Pero es la pequeña concentración del sol de elementos más pesados, que los astrónomos llaman metales, lo que controla su destino. «Incluso una fracción muy pequeña de metales es suficiente para alterar completamente el comportamiento de una estrella», explicó Sunny Vagnozzi, un físico de la Universidad de Estocolmo en Suecia que estudia la» metalicidad » del sol., Cuanto más metálica es una estrella, más opaca es (ya que los metales absorben la radiación), y lo opaca que es a su vez se relaciona con su tamaño, temperatura, brillo, vida útil y otras propiedades clave. «La metalicidad Básicamente también te dice cómo morirá la estrella», dijo Vagnozzi.
pero la metalicidad del sol, más allá de revelar su propia historia, también sirve como una especie de patrón para calibrar las mediciones de la metalicidad de todas las demás estrellas, y por lo tanto las edades, temperaturas y otras propiedades de las estrellas, galaxias y todo lo demás., «Si cambiamos el criterio solar, automáticamente significa que nuestra comprensión del cosmos tiene que cambiar», dijo Martin Asplund, Astrofísico de la Universidad Nacional de Australia. «Por lo tanto, tener un conocimiento preciso de la composición química solar es extremadamente importante.»
sin embargo, las mediciones cada vez más precisas de la metalicidad del sol han planteado más preguntas de las que han respondido., La incapacidad de los astrónomos para resolver el misterio conocido como metalicidad solar, abundancia solar, composición solar o problema de modelado solar sugiere que podría haber «algo fundamentalmente incorrecto» con su comprensión del sol, y por lo tanto de todas las estrellas, dijo Vagnozzi. «Eso sería enorme.»
hace veinte años, los astrónomos pensaban que tenían el sol ordenado. Las formas directas e indirectas de inferir su metalicidad midieron el sol como aproximadamente 1.,8 por ciento de metal – una feliz convergencia que los llevó a creer que entendían no solo la longitud de su patrón solar, sino también cómo funciona el sol. Sin embargo, a lo largo de la década de 2000, las mediciones espectroscópicas cada vez más precisas de la luz solar — una sonda directa de la composición del sol, ya que cada elemento crea líneas de absorción reveladoras en el espectro — indicaron una metalicidad mucho menor de solo 1.3 por ciento., Mientras tanto, la heliosismología, el enfoque indirecto que compite para inferir metalicidad basado en la forma en que las ondas sonoras de diferentes frecuencias se propagan a través del interior del sol, todavía decía 1.8 por ciento.
pero si la teoría del sol de los astrónomos, llamada «modelo solar estándar», es correcta, la espectroscopia y la heliosismología deberían estar de acuerdo. Es decir, los astrónomos deberían ser capaces de utilizar las mediciones heliosismológicas para calcular la profundidad de una capa límite importante en el sol donde la radiación da paso a la convección., Y esta profundidad se relaciona, según las ecuaciones, con la opacidad del sol, y por lo tanto con su metalicidad. Esta secuencia de cálculos debe predecir el mismo valor para la metalicidad que los espectroscopios miden directamente de la luz solar. No lo hace.
«Este es un problema no solo para la física solar, sino por extensión para la astronomía en su conjunto», dijo Asplund, quien dirigió el equipo detrás de las mediciones espectroscópicas precisas., «O bien los astrónomos no entienden cómo medir las abundancias elementales de estrellas mediante espectroscopia, o nuestro entendimiento del interior de las estrellas y cómo oscilan es incompleto», dijo. «De cualquier manera, tiene ramificaciones importantes, ya que las estrellas son las sondas fundamentales del cosmos, y la astrofísica estelar proporciona gran parte de la base para la astronomía y la cosmología modernas.”