Kepler-rumfartøjet jager ikke kun ekstrasolære planeter, men det giver også muligheden for at studere stjerner i en hidtil uset detalje. ”Vi vidste, at hvis Kepler havde følsomheden med at opdage planter i jordstørrelse, at det ville have evnen til at transformere vores viden om stjernerne selv,” sagde Natalie Batalha fra San Jose State University i Californien, en medundersøger på Kepler Astroseismic Science konsortiet. Dette internationale partnerskab med over 400 astronomer bruger Kepler-rumfartøjet til at "lytte" til små svingninger eller "stjerneskælv" i røde kæmpe stjerner, hvilket gør det muligt for forskere at gøre banebrydende arbejde med at udlede stjernernes grundlæggende egenskaber.
I bare det første år af Keplers operation har teamet været i stand til at studere tusinder af stjerner ved hjælp af astroseismologi, mens det tidligere kun var et par dusin af stjerner, der blev ”lyttet til” ved hjælp af denne teknik.
”Vi kan sige, at Kepler lytter til tusinder af musikere på himlen,” sagde Daniel Huber, en kandidatstuderende ved University of Sydney, under en webcast af en pressekonference om de nye fund.
”Fra Kepler-missionens første år flyttede vi fra at have et par dusin stjerner med et par uger med data,” sagde Travis Metcalfe, videnskabsmand ved National Center for Atmospheric Research, og svarede på et spørgsmål fra Space Magazine “til har en måned til at studere hver af flere tusinder af stjerner. Dette er en enorm udvidelse af vores evne til at studere denne type stjerne og hvad svingningerne fortæller os. ”
Ligesom hvordan seismologer studerer jordskælv for at undersøge Jordens indre, måler astroseismologi den naturlige puls af lysbølger fra stjerner for at få ny indsigt i stjernestruktur og evolution.
”Kepler giver os mulighed for at undersøge perioderne med stjernernes svingninger, og vi bruger dem til at studere kerne af stjerner - på en måde at berøre stjernene - og få de mest nøjagtige målinger af stjerner, vi nogensinde har foretaget,” sagde Hans Kjeldsen, associeret professor, KASC, Aarhus Universitet i Danmark.
De kan måle størrelse og alder med ekstrem præcision, og de har nu karakteriseret strukturen og livscyklussen for over 1.000 røde giganter. Det, de hidtil har fundet, bekræfter de nuværende principper for stjernernes evolution og giver mulighed for bedre forudsigelser af, hvad der kan ske med vores sol i flere milliarder år.
Kjeldsen sagde, at de får data af forbløffende kvalitet. ”Vi kan nu faktisk studere stjerner i alle faser og evolutionære stadier, af forskellig masse og alle forskellige typer. Dette er den fantastiske ting for mig. I stedet for at se en stjerne et stykke tid og derefter gå videre til næste stjerne, har vi nu adgang til tusinder af stjerner på én gang. Og når det er sagt, er der stadig tusinder og tusinder af stjerner, som vi stadig har brug for at studere. ”
Metcalfe sagde, at astroseismologi lytter til stjernens svingninger og kan høre en tone så lav, at selv en hval ville have svært ved at høre den. Kepler kan se endda små svingninger som en flimring i stjernen.
”Lydbølger rejser ind i stjernen og bringer information op til overfladen, som Kepler kan se som en lille flimring i stjernens lysstyrke,” sagde astronom Travis Metcalfe fra National Center for Atmospheric Research.
Den flimrende har en tone som noterne fra et musikinstrument. ”Vi måler i det væsentlige tonen i disse musiknoter fra stjernen,” sagde han. “Større stjerner flimrer i lavere toner, mens mindre stjerner i højere toner.”
Lyt til Daniel Hubers Red Giant Oscillation Symphony
En stjerne, som Metcalfe har fokuseret på, er en rød kæmpe, der målte dobbelt så stor som solens størrelse. KIC 11026764 har nu de mest nøjagtigt kendte egenskaber for enhver stjerne i Kepler-feltet. Faktisk er få stjerner i universet kendt for lignende nøjagtighed, sagde holdet. Svingningerne afslører, at denne stjerne er 5,94 milliarder år gammel og drives af brintfusion i en tynd skal omkring en heliumrig kerne.
I dette konsortium udveksles der faktisk ingen dollars mellem nationerne. USA leverer Kepler-instrumentet og softwarepipeline, mens de internationale partnere leverer menneskelige ressourcer til opfindsomhed og videnskabelig ekspertise.
”Vi får ikke kun en stor arv af videnskabelige resultater, men også en værdifuld symbiose og partnerskab her,” sagde Batalha.
Du kan se pressekonferencen om Space Magazine på dette link.
