Ljud kanske inte kan färdas genom rymdens vakuum.

Men det hindrar inte stjärnor från att släppa lös en symfoni av subsoniska toner när deras kärnugnar driver komplexa vibrationer. Teleskop kan upptäcka dessa vibrationer som fluktuationer i ljusstyrkan eller temperaturen på ytan av en stjärna.

Förstå dessa vibrationer, och vi kan lära oss mer om stjärnans inre struktur som annars är dold.

"En cello låter som en cello på grund av dess storlek och form, säger Jacqueline Goldstein, en doktorand vid University of Wisconsin–Madison astronomiavdelning. "Stjärnans vibrationer beror också på deras storlek och struktur."

I hennes arbete, Goldstein studerar sambandet mellan stjärnstruktur och vibrationer genom att utveckla programvara som simulerar olika stjärnor och deras frekvenser. När hon jämför sina simuleringar med riktiga stjärnor, Goldstein kan förfina sin modell och förbättra hur astrofysiker gillar att hon tittar under ytan av stjärnor genom att granska deras subtila ljud.

Med frekvenser som upprepas i storleksordningen minuter till dagar, du måste påskynda stjärnvibrationerna tusen eller en miljon gånger för att få dem inom mänsklig hörsel. Dessa efterklang kan mest exakt kallas stjärnbävningar efter deras seismiska kusiner på jorden. Studieområdet kallas astroseismologi.

När stjärnor smälter samman väte till tyngre grundämnen i sina kärnor, het plasmagas vibrerar och får stjärnor att flimra. Dessa fluktuationer kan berätta för forskare om en stjärnas struktur och hur den kommer att förändras när stjärnan åldras. Goldstein studerar stjärnor som är större än vår egen sol.

"Det är de som exploderar och skapar svarta hål och neutronstjärnor och alla tunga grundämnen i universum som bildar planeter och, väsentligen, nytt liv, " säger Goldstein. "Vi vill förstå hur de fungerar och hur de påverkar universums utveckling. Så dessa riktigt stora frågor."

Arbetar med astronomiprofessorerna Rich Townsend och Ellen Zweibel, Goldstein utvecklade ett program som heter GYRE som kopplas in i det stjärnsimulerande programmet MESA. Med denna programvara, Goldstein konstruerar modeller av olika sorters stjärnor för att se hur deras vibrationer kan se ut för astronomer. Sedan kollar hon hur nära simulering och verklighet matchar.

"Sedan jag skapade mina stjärnor, Jag vet vad jag stoppar i dem. Så när jag jämför mina förutsagda vibrationsmönster med observerade vibrationsmönster, om de är lika, då bra, insidan av mina stjärnor är som insidan av de riktiga stjärnorna. Om de är olika, vilket vanligtvis är fallet, som ger oss information som vi behöver för att förbättra våra simuleringar och testa igen, " säger Goldstein.

Både GYRE och MESA är program med öppen källkod, vilket innebär att forskare fritt kan komma åt och ändra koden. Varje år, cirka 40 till 50 personer går på en MESA sommarskola vid University of California, Santa Barbara för att lära sig hur man använder programmet och brainstorma förbättringar. Goldstein och hennes grupp drar nytta av att alla dessa användare föreslår ändringar i och fixar fel i både MESA och deras eget program.

De får också ett uppsving från en annan grupp forskare – planetjägare. Två saker kan få en stjärnas ljusstyrka att fluktuera:interna vibrationer eller en planet som passerar framför stjärnan. Allt eftersom sökandet efter exoplaneter – planeter som kretsar runt andra stjärnor än våra egna – har ökat, Goldstein har fått tillgång till en mängd nya data om stjärnfluktuationer som fångas upp i samma undersökningar av avlägsna stjärnor.

Den senaste exoplanetjägaren är ett teleskop som heter TESS, som lanserades i omloppsbana förra året för att mäta 200, 000 av de ljusaste, närmaste stjärnor.

"Vad TESS gör är att titta på hela himlen, " säger Goldstein. "Så vi kommer att kunna säga för alla stjärnor vi kan se i vårt grannskap om de pulserar eller inte. Om dem är, vi kommer att kunna studera deras pulsationer för att lära oss om vad som händer under ytan."

Goldstein utvecklar nu en ny version av GYRE för att dra nytta av TESS-data. Med det, hon kommer att börja simulera den här stjärnorkestern som är hundratusentals starka.

Med dessa simuleringar, vi kanske kan ta reda på lite mer om våra kosmiska grannar, bara genom att lyssna.