Baseret på resultater fra det første år af Kepler-missionen har forskere lært en måde at skelne mellem to forskellige grupper af røde gigantstjerner: Giganterne og de virkelig gigantiske giganter. Resultaterne vises denne uge iNatur.
Røde giganter, der har udtømt forsyningen med brint i deres kerner, brænder brint i en omgivende skal. Når en rød gigant er udviklet tilstrækkeligt, gennemgår helium i kernen også fusion. Indtil nu så de meget forskellige stadier nogenlunde ens.
Hovedforfatter Timothy Bedding fra University of Sydney i Australien og hans kolleger brugte høj præcision fotometri opnået af Kepler-rumfartøjet over
mere end et år for at måle svingninger i flere hundrede røde giganter.
Ved hjælp af en teknik kaldet asteroseismologi var forskerne i stand til at placere stjernerne i to klare grupper, "så vi kunne skelne entydigt mellem brint-shell-brændende stjerner (periodeafstand hovedsagelig 50 sekunder) og dem, der også brænder helium (periode mellem 100 til 300 sekunder), ”skriver de. Den sidstnævnte population giver stjernen et svingningsmønster domineret af periodeafstander af tyngdekraften.
I en beslægtet Nyheder og synspunkter artikel, Travis Metcalfe fra Boulder, Colo.-baseret National Center for Atmosfærisk Forskning forklarer, at ligesom solen, synes overfladen på en rød gigant at koge, da konvektion bringer varme op fra det indre og udstråler det ud i det ydre rum . Disse turbulente bevægelser fungerer som kontinuerlige stjerneskælv og skaber lydbølger, der bevæger sig ned gennem det indre og tilbage til overfladen. ” Nogle af lydene har, skriver han, den helt rigtige tone - en million gange lavere end hvad folk kan høre - for at indstille stående bølger kendt som svingninger, der får hele stjernen til at ændre lysstyrken regelmæssigt over timer og dage, afhængigt af dens størrelse. Asteroseismologi er en metode til at måle disse svingninger.
Metcalfe fortsætter med at forklare, at en rød gigants livshistorie ikke kun afhænger af dens alder, men også af dens masse, med stjerner, der er mindre end cirka det dobbelte af solens masse, der gennemgår en pludselig antændelse kaldet en helium-flash.
”I mere massive stjerner er overgangen til heliumkerneforbrænding gradvis, så stjernerne udviser en bredere vifte af kernestørrelser og oplever aldrig en heliumblitz. Strøelse og kolleger viser, hvordan disse to populationer kan adskilles observationsmæssigt ved hjælp af deres svingningstilstande, hvilket giver nye data til validering af en tidligere uprøvet forudsigelse af stjernernes evolutionsteori, ”skriver han.
Undersøgelsesforfatterne konkluderer, at deres nye måling af tyngdekraftsmodus-periodeafstand ”er en ekstremt pålidelig parameter til at skelne mellem stjerner i disse to evolutionære stadier, som vides at have meget forskellige kernetætheder, men ellers er meget ens i deres grundlæggende egenskaber (masse , lysstyrke og radius). Vi bemærker, at andre asteroseismiske observerbare ting, såsom de små p-mode-separationer, ikke er i stand til at gøre dette. ”
Kilde: Natur
