Једноставна, али елегантна метода мерења површинске тежине звезде тек је откривена. Развијена од стране тима астронома и на челу са професором физике и астрономије Вандербилт, Кеиваном Стассуном, ова нова техника мери „треперење“ звезде.
Са несигурношћу која се креће од 50 до 200 процената, астрономи су жарко хтели да искористе нови начин мерења површинске гравитације звезде који ће изравнати играчко поље. Добијањем побољшаних бројки за најразличитије звезде на различитим удаљеностима, овом новом методом могло би се преполовити број несигурности.
"Једном када сазнате површинску гравитацију звезде, тада вам је потребно само још једно мерење, њену температуру, коју је прилично лако добити, да бисте одредили њену масу, величину и друга важна физичка својства", рекао је Стассун.
„Мерење звезданих гравитационих гравитација увек је било тежак посао“, додао је Гибор Басри, професор астрономије на Калифорнијском универзитету у Берклију који је допринео овом истраживању. „Стога је веома пријатно изненађење када откријете да суптилно треперење звезда звезде пружа релативно једноставан начин да то урадите.“
Како тренутно напредујемо о мерењу површинске гравитације звезда? До сада су се астрономи ослањали на три методе: фотометријску, спектроскопску и астеросеизмичку. Овај нови начин мјерења, познат као "метода треперења", много је једноставнији од претходних начина и заправо је тачнији од два. Погледајмо све три тренутно прихваћене методе ...
За фотометрију се гледа како јарко сјаје звезда у разним бојама. Попут графикона, ови обрасци откривају хемијски састав, температуру и површинску гравитацију. Могуће је користити на светлим звездама, фотометријске податке је лако уочити, али нису баш тачне. Креће се од несигурности од 90 до 150 процената. Слично фотометријским осматрањима, спектроскопска техника гледа боју, али много ближе гледа елементарне емисије звјездане атмосфере. Иако има нижу стопу неизвесности од 25 до 50 процената, она је ограничена на светлије звезде. Попут бар кода, он мери површинску гравитацију по томе колико су широке спектралне линије приказане: велика гравитација је раширена, док је нижа гравитација уска. У астеросеизмологији тачност се изоштрава на само неколико процената, али је мерења тешко добити и ограничити се на сјајне, оближње звезде. У овој техници се мери звук који путује кроз звездасту унутрашњост и одређују се специфичне фреквенције повезане са гравитацијом површине. Огромне звезде природно пулсирају при ниском нагибу, док мале звезде одјекују на вишој. Замислите гонг великог звона за разлику од звецкања малог.
Дакле, шта је треперење? Код методе треперења мере се разлике у осветљености звезде - тачније варијације које се јављају за осам или мање сати. Чини се да су ове варијације везане за површинску гранулацију, међусобно повезивање „ћелија“ које покривају звјездану површину. Ови региони су формирани колонама гаса које се дижу одоздо. За звезде које имају високу површинску гравитацију, чини се да гранулација делује финије и трепери брже, док звезде са ниском површинском гравитацијом показују грубу гранулацију и трепере се полако. Снимање треперења је једноставан процес, који укључује само пет линија рачунарског кода да би се створило основно мерење. Захваљујући својој лакоћи и једноставности, смањује не само трошак прибављања података, већ елиминише и велики напор који је потребан за мерење површинске гравитације великог броја звезда.
„Спектроскопске методе су попут хирургије. Анализа је детаљна и укључена и врло ситна, “рекао је Стассун. „Треперење је више као ултразвук. Једноставно покренете сонду око површине и видећете шта требате видети. Али његова дијагностичка снага - бар у сврху мерења гравитације - је добра ако не и боља. “
Да ли је метода треперења тачна? Постављајући мерења упоредо са астеросеизмологијом, истраживачи су утврдили да има фактор несигурности мањи од 25 процената - бољи од спектроскопских и фотометријских резултата. Његова једина лоша карактеристика је да захтева захтевне податке преузете у дужим временским периодима. Међутим, Кеплер је специјални инструмент већ пружио огромну количину информација које се могу рециклирати. Захваљујући десетинама хиљада посматрања звезда надгледаних ради егзопланета, Кеплерови подаци су лако доступни будућим фликер прегледима.
„Изузетна прецизност података из Кеплера омогућава нам праћење звијања и таласа на површинама звезда“, рекао је члан тима Јосхуа Пеппер, доцент физике на Универзитету Лехигх. "Ово понашање изазива суптилне промене у сјају звезде у временској скали од неколико сати и говори нам врло детаљно колико су те звезде у њиховом еволутивном животном веку."
Како је откривен треперење? Дипломирани студент Фабиенне Бастиен први је приметио нешто мало другачије док је користио посебан софтвер за визуелизацију за испитивање Кеплер-ових података. Овај софтвер, развијен од стране Вандербилт астронома, првобитно је био намијењен истраживању великих, вишедимензионалних скупова података о астрономији. (Алат за визуализацију података који је омогућио ово откриће, под називом Филтерграпх, бесплатан је за јавност.)
"Нацртавао сам разне параметре тражећи нешто што би било повезано са јачином магнетних поља звезда", рекао је Бастиен. „Нисам га пронашао, али нашао сам занимљиву повезаност између одређених треперења и звездане гравитације.“
Бастиен је тада пријавила своје откриће Стассуну. Једнако радознао, пар је тада одлучио да испроба нову методу на архивираним Кеплеровим светлосним кривинама неколико стотина звезда сличних сунцу. Према саопштењу вести, када су пресликали просечну светлину сваке поједине звезде у односу на њен интензитет треперења, приметили су образац. „Како звезде старе, њихова укупна варијација постепено пада на минимум. То се лако разуме, јер брзина којом се звезда врти смањује се постепено током времена. Како се звезде приближавају овом минимуму, њихово треперење почиње да расте у сложености - што је карактеристика коју су астрономи означили као „пуцкетање“. Једном када достигну ову тачку, коју називају треперавим подом, чини се да звезде одржавају тај низак ниво променљивости до краја живота, мада изгледа да поново расту како се звезде ближе крају свог живота као звезде црвених џинова . "
"Ово је занимљив нови начин гледања еволуције звезде и начин да се будућа еволуција нашег Сунца стави у сјајнију перспективу", рекао је Стассун.
Па каква је будућност нашег Сунца према треперењу? Када су истраживачи узорковали Сунчеву светлосну криву, открили су да "лебди тачно изнад треперећег пода". Ово мерење доводи их до хипотезе да ће се Сол трансформисати у „стање минималне променљивости и током процеса ће изгубити своје тачке“. Да ли је то можда разлог да не видимо толико активности колико се очекује током тренутног максималног соларног времена или је ово само нова теорија где је прерано давати било какве претпоставке? Зваћемо вам треперење и подићи ћемо вам две тачке ...
Изворни извор приче: Вандербилт Невс Релеасе.
