|
Прослушали музыку ближайшей звезды, обнаружив сюрпризы
|
|
|
|
Астрономы из обсерватории Кека на Маунакеа, Гавайский остров, прослушали музыку ближайшей звезды, обнаружив сюрпризы, которые потрясают наше понимание того, как устроены звезды. В ходе исследования использовался новейший инструмент обсерватории Кека, Keck Planet Finder (KPF), для обнаружения колебаний, проходящих через звезду. Результаты, опубликованные сегодня в The Astrophysical Journal, открывают новое окно в недра звезд, которые когда-то считались слишком тихими для изучения.
|
|
|
|
Звездная симфония
|
|
|
|
Хотя мы не можем слышать их собственными ушами, звезды не молчат. Подобно музыкальным инструментам, звезды резонируют на естественных частотах, которые астрономы могут "услышать" с помощью правильных инструментов. Эта область исследований, известная как астросейсмология, позволяет ученым использовать эти частоты для изучения недр звезд точно так же, как землетрясения помогают ученым узнать о недрах Земли.
|
|
|
|
"Вибрации звезды подобны ее уникальной песне", - сказал Ягуанг Ли, ведущий автор и исследователь из Гавайского университета в Маноа. "Прислушиваясь к этим колебаниям, мы можем точно определить, насколько массивна звезда, насколько она велика и сколько ей лет".
|
|
|
|
|
|
|
До сих пор "звездные песни" в основном записывались со звезд, которые горячее Солнца, с помощью космических телескопов НАСА, таких как Kepler и TESS. Но колебания HD 219134 — более холодной звезды оранжевого цвета, расположенной всего в 21 световом году от нас, - слишком малозаметны, чтобы их можно было уловить с помощью изменений яркости, которые наблюдаются космическими телескопами.
|
|
|
|
Прибор KPF обсерватории Кека (Keck Observatory) точно измеряет движение поверхности звезды по направлению к наблюдателю и от него. В течение четырех ночей подряд команда исследователей с помощью KPF выполнила более 2000 сверхточных измерений скорости звезды, что позволило им уловить колебания звезды в действии. Это первый астросейсмический вывод о возрасте и радиусе холодной звезды с использованием KPF.
|
|
|
|
"Режим быстрого считывания KPF делает его идеально подходящим для обнаружения колебаний в холодных звездах, - добавил Ли. - И это единственный спектрограф на Мауна-Кеа, который в настоящее время способен делать подобные открытия".
|
|
|
|
Капсула времени возрастом 10 миллиардов лет
|
|
|
|
Используя колебания, обнаруженные в HD 219134, команда определила, что ее возраст составляет 10,2 миллиарда лет, что более чем в два раза превышает возраст нашего Солнца. Это делает ее одной из старейших звезд главной последовательности, возраст которой определен с помощью астросейсмологии.
|
|
|
|
Это измерение — нечто большее, чем просто любопытство, оно имеет важное значение для понимания старения звезд. Астрономы используют метод, называемый гирохронологией, для оценки возраста звезд на основе скорости их вращения. Молодые звезды вращаются быстро, но со временем они постепенно замедляются, теряя угловой момент, — во многом это похоже на вращающийся волчок, который сворачивается.
|
|
|
|
Но с такими звездами, как HD 219134, происходит нечто любопытное: их спин-даун, похоже, прекращается в более старшем возрасте. Новый астросейсмический возраст позволяет ученым привязывать модели к старому периоду звездной хронологии, что помогает уточнить наши оценки возраста бесчисленного множества других звезд.
|
|
|
|
"Это похоже на поиск давно утерянного камертона для звездных часов", - сказал доктор Ягуанг Ли. "Это дает нам ориентир для калибровки скорости вращения звезд на протяжении миллиардов лет".
|
|
Загадка в размере звезды
|
|
|
|
Удивительно, но команда также обнаружила, что HD 219134 выглядит меньше, чем ожидалось. В то время как другие измерения с использованием интерферометрии — метода, который измеряет размер звезды, наблюдая за ней с помощью нескольких телескопов, — дали радиус примерно на 4% больше, астросейсмические измерения позволяют предположить, что звезда более компактна.
|
|
|
|
Это различие вызывает недоумение и бросает вызов предположениям, используемым при моделировании звезд, особенно для более холодных звезд, таких как HD 219134. Связано ли это расхождение с неучтенными атмосферными эффектами, магнитными полями или более глубокими проблемами моделирования, остается открытым вопросом.
|
|
|
|
Звезда HD 219134 не одинока — она содержит семейство, состоящее по меньшей мере из пяти планет, включая два скалистых мира размером со Сверхземлю, которые проходят по поверхности звезды. Благодаря более точному измерению размера звезды, команда смогла уточнить размеры и плотность этих планет. Обновленные данные подтверждают, что эти миры, вероятно, имеют землеподобный состав, с твердыми каменистыми поверхностями.
|
|
Звуки звезд и поиск жизни
|
|
|
|
Такие приборы, как Keck Planet Finder, позволят проводить измерения для других звезд, таких как HD 219134, которые в ближайшие десятилетия станут центром поиска жизни на других планетах с помощью будущих миссий НАСА, таких как обсерватория обитаемых миров.
|
|
|
|
"Когда мы обнаружим жизнь на другой планете, мы захотим узнать, сколько ей лет", - сказал доктор Дэниел Хубер, соавтор исследования. "Ответ на этот вопрос мы узнаем, прислушавшись к звукам, издаваемым ее звездой".
|
|
|
|
Источник
|
