“Musik” dari StarQuakes mengungkapkan cara baru untuk memahami History of Galaxy

Canberra:

“Musik” dari StarQuakes – getaran besar yang disebabkan oleh gelembung gas yang meledak yang riak di seluruh tubuh banyak bintang – dapat mengungkapkan lebih banyak informasi tentang sejarah bintang -bintang dan cara kerja dalam daripada para ilmuwan.

Di dalam Penelitian baru yang diterbitkan di Naturekami menganalisis tanda tangan frekuensi StarQuakes di berbagai bintang raksasa di kluster bintang M67, hampir 3.000 tahun cahaya dari Bumi.

Menggunakan pengamatan dari misi K2 teleskop ruang angkasa Kepler, kami memiliki kesempatan langka untuk melacak evolusi bintang selama sebagian besar perjalanan mereka melalui fase raksasa siklus hidup bintang.

Dengan melakukan itu, kami menemukan bahwa bintang -bintang ini macet “memainkan bagian yang sama dari nada mereka” begitu lapisan luar yang bergejolak mereka mencapai wilayah sensitif jauh di dalam.

Penemuan ini mengungkapkan cara baru untuk memahami sejarah bintang – dan seluruh galaksi.

Suara StarQuakes

Starquakes terjadi di sebagian besar bintang (seperti matahari kita) yang memiliki lapisan luar yang menggelegak, seperti panci air mendidih. Gelembung gas panas naik dan meledak di permukaan, mengirimkan riak melalui seluruh bintang yang menyebabkannya bergetar dengan cara tertentu.

Kita dapat mendeteksi getaran ini, yang terjadi pada “frekuensi resonansi” tertentu, dengan mencari variasi halus dalam kecerahan bintang. Dengan mempelajari frekuensi masing -masing bintang dalam kelompok yang disebut cluster, kita dapat menyetel ke dalam “lagu” unik cluster.

Studi kami menantang asumsi sebelumnya tentang frekuensi resonansi pada bintang raksasa, mengungkapkan mereka menawarkan wawasan yang lebih dalam tentang interior bintang daripada yang diperkirakan sebelumnya. Selain itu, penelitian kami telah membuka cara baru untuk menguraikan sejarah galaksi kami.

Melodi cluster bintang

Para astronom telah lama berusaha memahami bagaimana bintang -bintang seperti matahari kita berevolusi dari waktu ke waktu.

Salah satu cara terbaik untuk melakukan ini adalah dengan mempelajari kelompok – kelompok bintang yang terbentuk bersama dan berbagi usia dan komposisi yang sama. Sebuah cluster yang disebut M67 telah menarik banyak perhatian karena mengandung banyak bintang dengan riasan kimia yang sama dengan matahari.

Sama seperti gempa bumi membantu kita mempelajari interior Bumi, StarQuakes mengungkapkan apa yang ada di bawah permukaan bintang. Setiap bintang “menyanyikan” melodi, dengan frekuensi ditentukan oleh struktur internal dan sifat fisiknya.

Bintang yang lebih besar menghasilkan getaran yang lebih dalam, lebih lambat, sementara bintang -bintang yang lebih kecil bergetar di nada yang lebih tinggi. Dan tidak ada bintang yang hanya memainkan satu nada – masing -masing beresonansi dengan spektrum penuh suara dari interiornya.

Tanda tangan yang mengejutkan

Di antara tanda tangan frekuensi utama adalah apa yang disebut jarak kecil – sekelompok frekuensi resonansi cukup berdekatan. Pada bintang yang lebih muda, seperti matahari, tanda tangan ini dapat memberikan petunjuk tentang seberapa banyak hidrogen yang masih tersisa untuk dibakar oleh bintangnya.

Dalam raksasa merah situasinya berbeda. Bintang -bintang yang lebih tua ini telah menggunakan semua hidrogen dalam inti mereka, yang sekarang lembam.

Namun, fusi hidrogen berlanjut dalam cangkang yang mengelilingi inti. Sudah lama diasumsikan bahwa jarak kecil di bintang -bintang semacam itu menawarkan sedikit informasi baru.

Catatan macet

Ketika kami mengukur jarak kecil bintang di M67, kami terkejut melihat mereka mengungkapkan perubahan di daerah fusi internal bintang.

Saat cangkang pembakaran hidrogen menebal, jaraknya meningkat. Ketika cangkang bergerak ke dalam, mereka menyusut.

Kemudian kami menemukan hal lain yang tidak terduga: pada tahap tertentu, jarak kecil terhenti. Itu seperti rekaman yang melewatkan catatan.

Kami menemukan bahwa kemacetan ini muncul selama tahap tertentu dalam kehidupan bintang raksasa – ketika amplop luarnya, lapisan “mendidih” yang mengangkut panas, tumbuh begitu dalam sehingga membentuk sekitar 80% dari massa bintang. Pada titik ini batas dalam amplop mencapai ke daerah bintang yang sangat sensitif.

Batas ini sangat bergejolak, dan kecepatan suara bergeser dengan curam – dan perubahan curam itu mempengaruhi bagaimana gelombang suara berjalan melalui bintang. Kami juga menemukan bahwa frekuensi macet ditentukan secara khas oleh massa bintang dan komposisi kimia.

Ini memberi kami cara baru untuk mengidentifikasi bintang dalam fase ini dan memperkirakan usia mereka dengan presisi yang lebih baik.

Sejarah galaksi

Bintang seperti rekaman fosil. Mereka membawa jejak lingkungan tempat mereka terbentuk, dan mempelajarinya memungkinkan kita menyatukan kisah galaksi kita.

Bima Sakti telah tumbuh dengan bergabung dengan galaksi yang lebih kecil, membentuk bintang pada waktu yang berbeda di berbagai daerah. Perkiraan usia yang lebih baik di seluruh galaksi membantu kami merekonstruksi sejarah ini secara lebih rinci.

Cluster seperti M67 juga memberikan pandangan sekilas tentang masa depan matahari kita sendiri, menawarkan wawasan tentang perubahan yang akan dialaminya selama miliaran tahun.

Penemuan ini memberi kami alat baru – dan alasan baru untuk meninjau kembali data yang sudah kami miliki. Dengan bertahun -tahun pengamatan seismik dari seluruh Bima Sakti, kita sekarang dapat kembali ke bintang -bintang itu dan “mendengarkan” lagi, kali ini mengetahui apa yang harus didengarkan.

Claudia ReyesSesama postdoctoral, sekolah penelitian Astronomi & Astrofisika, Universitas Nasional Australia

Artikel ini diterbitkan ulang dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Baca Artikel asli.

(Kecuali untuk tajuk utama, cerita ini belum diedit oleh staf NDTV dan diterbitkan dari feed sindikasi.)