Kiedyś naukowcy uważali, że Ziemia, Księżyc i wszystkie inne planety w naszym Układzie Słonecznym są doskonałymi kulami. To samo dotyczyło Słońca, które uważali za niebiańską kulę, która była źródłem całego naszego ciepła i energii. Ale jak pokazały czas i badania, Słońce jest dalekie od ideału. Oprócz plam słonecznych i rozbłysków słonecznych Słońce nie jest całkowicie kuliste.
Przez pewien czas astronomowie wierzyli, że tak jest również w przypadku innych gwiazd. Ze względu na szereg czynników wszystkie gwiazdy badane wcześniej przez astronomów zdawały się doświadczać wybrzuszeń na równiku (tj. Obłoku). Jednak w badaniu opublikowanym przez zespół międzynarodowych astronomów okazuje się, że powoli obracająca się gwiazda oddalona o 5000 lat świetlnych jest tak blisko kulisty, jak kiedykolwiek widzieliśmy!
Do tej pory obserwacja gwiazd ograniczała się tylko do kilku najszybciej rotujących pobliskich gwiazd i była możliwa tylko dzięki interferometrii. Ta technika, która jest zwykle stosowana przez astronomów w celu oszacowania wielkości gwiazd, polega na wielu małych teleskopach, które uzyskują odczyty elektromagnetyczne na gwiazdach. Informacje te są następnie łączone w celu stworzenia obrazu o wyższej rozdzielczości, który zostałby uzyskany przez duży teleskop.
Jednak przeprowadzając pomiary asterosejsmiczne pobliskiej gwiazdy, zespół astronomów - z Instytutu Maxa Plancka, Uniwersytetu w Tokio i Uniwersytetu Nowojorskiego w Abu Zabi (NYUAD) - był w stanie uzyskać znacznie dokładniejsze wyobrażenie o jej kształcie. Ich wyniki zostały opublikowane w badaniu zatytułowanym „Kształt wolno obracającej się gwiazdy mierzonej przez asterosejsmologię”, który niedawno pojawił się w American Association for Advancement of Science.
Laurent Gizon, badacz z Instytutu Maxa Plancka, był głównym autorem artykułu. Jak wyjaśnił metodologię badań Space Magazine za pośrednictwem poczty elektronicznej:
„Nowa metoda, którą proponujemy w tym artykule do pomiaru gwiezdnych kształtów, asterosejsmologia, może być o kilka rzędów wielkości bardziej precyzyjna niż interferometria optyczna. Odnosi się to tylko do gwiazd, które oscylują w długowiecznych nie-promieniowych trybach. Ostateczną precyzję metody zapewnia precyzja pomiaru częstotliwości modów oscylacji. Im dłuższy czas obserwacji (cztery lata w przypadku Keplera), tym lepsza precyzja na częstotliwościach trybu. W przypadku KIC 11145123 najbardziej precyzyjne częstotliwości trybu można określić na jedną część na 10 000 000. Stąd zadziwiająca precyzja asterosejsmologii. ”
Położona 5000 lat świetlnych od Ziemi KIC 11145123 została uznana za idealnego kandydata do tej metody. Po pierwsze, Kepler 11145123 jest gorący i świetlisty, ponad dwa razy większy od naszego Słońca, i obraca się przez okres 100 dni. Jego oscylacje są również długotrwałe i odpowiadają bezpośrednio fluktuacjom jego jasności. Korzystanie z danych uzyskanych przez NASA Kepler podczas ponad czterech lat zespół był w stanie uzyskać bardzo dokładne szacunki kształtu.
„Porównaliśmy częstotliwości trybów oscylacji, które są bardziej wrażliwe na regiony małej szerokości geograficznej gwiazdy, z częstotliwościami trybów, które są bardziej wrażliwe na wyższe szerokości geograficzne”, powiedział Gizon. „To porównanie wykazało, że różnica promienia między równikiem a biegunami wynosi zaledwie 3 km z dokładnością do 1 km. Dzięki temu Kepler 11145123 jest najbardziej okrągłym obiektem naturalnym, jaki kiedykolwiek mierzono, jest jeszcze bardziej okrągły niż Słońce. ”
Dla porównania, nasze Słońce ma okres rotacji około 25 dni, a różnica między jego biegunami a promieniami równikowymi wynosi około 10 km. Na Ziemi, która ma okres obrotowy krótszy niż jeden dzień (23 godziny 56 minut i 4,1 sekundy), różnica między biegunowym a równikiem wynosi ponad 23 km (14,3 mil). Przyczyną tej znacznej różnicy jest tajemnica.
W przeszłości astronomowie odkryli, że kształt gwiazdy może sprowadzać się do wielu czynników - takich jak ich prędkość obrotowa, pola magnetyczne, asferyczność termiczna, przepływy na dużą skalę, silne wiatry gwiezdne lub wpływ grawitacyjny towarzyszy gwiezdnych lub giganta planety. Ergo, mierząc „asferyczność” (tj. Stopień, w jakim gwiazda NIE jest kulą), może powiedzieć astronomom wiele o strukturach gwiazd i ich układzie planet.
Zwykle zaobserwowano, że prędkość obrotowa ma bezpośredni wpływ na asferyczność gwiazd - tj. Im szybciej się obraca, tym bardziej jest spłaszczona. Jednak patrząc na dane uzyskane przez sondę Keplera przez okres czterech lat, zauważyli, że jej oblacja była tylko jedną trzecią tego, czego się spodziewali, biorąc pod uwagę jej prędkość obrotową.
W związku z tym byli zmuszeni dojść do wniosku, że coś bardzo odpowiedzialnego było za wysoce sferyczny kształt gwiazdy. „” Proponujemy, aby obecność pola magnetycznego na niskich szerokościach geograficznych mogła sprawić, że gwiazda będzie wyglądać bardziej kulisto względem drgań gwiazdowych ”, powiedział Gizon. „W fizyce słonecznej wiadomo, że fale akustyczne rozprzestrzeniają się szybciej w obszarach magnetycznych.”
Patrząc w przyszłość, Gizon i jego koledzy mają nadzieję zbadać inne gwiazdy, takie jak Kepler 11145123. W samej naszej Galaktyce istnieje wiele gwiazd, których oscylacje można dokładnie zmierzyć, obserwując zmiany ich jasności. W związku z tym międzynarodowy zespół ma nadzieję na zastosowanie metody asterosejsmologii do innych gwiazd obserwowanych przez Keplera, a także nadchodzących misji, takich jak TESS i PLATO.
„Podobnie jak heliosejsmologia może być wykorzystana do badania pola magnetycznego Słońca, asterosejsmologia może być wykorzystana do badania magnetyzmu na odległych gwiazdach” - dodał Gizon. „To jest główne przesłanie tego badania”.
