Probing the Internal Structure and Evolution of Sun-like Stars with Neutrinos and Asteroseismology

O desenvolvimento da hélio- e asterossismologia revolucionou a astrofísica moderna revelando o interior previamente inacessível das estrelas, fornecendo restrições novas e independentes ante as quais é possível testar a física estelar, e revelando algumas discrepâncias na reconciliação entre a modelação do interior e da superfície das estrelas.

Neste trabalho explora-se a utilização de neutrinos como uma forma de sondar a composição e a estrutura estelar. Num primeiro caso, demonstra-se que o estado-da-arte da astronomia de neutrinos é suficiente para obter informações relativas à abundância de elementos-chave em regiões bem determinadas do Sol, e num segundo, mostra-se a existência de uma ligação entre neutrinos e asterossismologia durante o flash de hélio que poderá ser usada para responder à questão em aberto sobre os processos físicos relacionados com este fenómeno.

É demonstrado que uma precisão de 17% na observação do fluxo de neutrinos solares é suficiente para distinguir entre dois modelos de composição, e são calculados os fluxos e os perfis radiais de emissão destes neutrinos.

Adicionalmente, também se mostra que a observação direta do flash de hélio é possível para estrelas até cerca de 25 pc da Terra, através da deteção de neutrinos, e que o fluxo específico de neutrinos provenientes do decaimento de 18F podem limitar a abundância de 14N numa zona muito precisa da estrela. Finalmente, demonstra-se o papel determinante dos neutrinos térmicos na estrutura do flash de hélio, revelando uma ligação entre a asterossismologia e a emissão de neutrinos.