Šonedēļ Amerikas Astronomijas biedrības (AAS) sanāksmē Vašingtonā parādās pirmie Keplera misijas rezultāti. Es runāju par astronomijas nozari, par kuru jūs vairāk dzirdēsit, kad Keplers un citas misijas sāk atklāt zvaigžņu iekšējās struktūras - asteroseismoloģiju. Kas ir asteroseismoloģija?
Seismoloģija ir zemestrīču izpēte uz Zemes. Bet vēl svarīgāk mūsu diskusijai ir seismisko viļņu izpēte. Zemestrīces rada dažāda veida seismiskos viļņus, kas pārvietojas pa dažādiem klinšu slāņiem, nodrošinot mums iespēju attēlot struktūras dziļi Zemes iekšienē. Būtībā lielas zemestrīces nodrošina mums dabisku sonogrammu, lai mēs Zemes iekšienē skatītos daudz dziļāk, nekā mēs varam tunelēt vai urbt. Tā kā šie viļņi izplatās no vienas planētas malas uz otru, mēs varam skatīties uz visu Zemes centru. Tādējādi mēs zinām, ka Zemes ārējais kodols ir šķidrs, kā arī citu Zemes iekšējās un virsmas struktūras relatīvie izmēri un blīvums.
Asteroseismoloģija, kas pazīstama arī kā zvaigžņu seismoloģija, sniedz mums tāda paša veida ieskatu zvaigžņu struktūrā. Izpētot pulsējošo zvaigžņu svārstības, astronomi var iejusties zvaigžņu sirdīs, kas ir viena no visgrūtākajām novērošanas vietām visā Visumā. Zvaigžņu interjeru var pārbaudīt no svārstībām tāpēc, ka dažādi svārstību režīmi iespiežas dažādos dziļumos zvaigznes iekšpusē. Apvienojot pulsācijas ātrumu un amplitūdu ar citu informāciju, piemēram, spektriem, kas atklāj, kāds ir zvaigznes sastāvs, mēs iegūstam informāciju par zvaigžņu iekšējo struktūru.
Zvaigžņu svārstību režīmi tiek sadalīti trīs kategorijās, pamatojoties uz spēku, kas tos virza: akustisko, gravitācijas un virsmas gravitācijas viļņu režīmi. p režīmam vai akustiskajiem viļņiem ir spiediens, jo to spēks, tāpēc nosaukums “p-mode”. Šie viļņi var mums pastāstīt par reģionu struktūru un blīvumu zem zvaigznes virsmas. g režīms jeb gravitācijas viļņi ir saistīti tikai ar zvaigznes iekšpusi. f režīms jeb virsmas gravitācijas viļņi ir arī gravitācijas viļņi, bet rodas pie zvaigžņu ārējiem slāņiem vai pie tiem, tāpēc tie sniedz mums informāciju par zvaigžņu virsmas stāvokli.
Helioseismoloģija ir viļņu svārstību izplatīšanās pētīšana saulē. Tā kā Saule mums ir tuvākā zvaigzne, ir daudz vienkāršāk izpētīt tās pulsācijas. Interpretējot saules svārstības, mēs pat varam atklāt saules staru punktus saules tālākajā pusē, pirms tie pagriežas skatā. Daudzi mūsu zvaigžņu interjera modeļi ir balstīti uz informāciju, kas iegūta, pētot Saules svārstības. Bet Saule ir tikai viena zvaigzne vienā evolūcijas brīdī, tāpēc, lai patiesi saprastu zvaigznes, mums jānovēro vēl daudz vairāk dažādu izmēru, masas, sastāva un vecuma zvaigžņu.
Tieši to Keplers šobrīd dara. Satelīts ir vērojams 100 kvadrāt grādu debesu posmā starp Cygnus un Lyra, nepārtraukti iegūstot datus par vairāk nekā 150 000 zvaigžņu spilgtumu nākamajiem trim līdz pieciem gadiem. Kamēr Keplera galvenā misija ir atklāt zemei līdzīgu planētu esamību un pārpilnību ap zvaigznēm, visa šī augstas precizitātes fotometrija tiks izmantota citai zinātnei, īpaši pētot visu veidu mainīgās zvaigznes un veicot asteroseismoloģiju zvaigznēm, kas uzrāda saules veida svārstības.
Ļoti gaidītā pirmo Keplera misijas rezultātu zinātnisko rezultātu izlaišana 4. janvārī ietvēra daudzus rakstus par asteroseismoloģiju un zvaigžņu struktūras izpratnes potenciālu nepieredzēti detalizēti. Astronomi izjūt jauno informācijas vilni par viļņu izplatīšanos zvaigznēs. Sērfojam!
Papildu informācija:
Keplera asteroseismiskais potenciāls: pirmie rezultāti saules tipa zvaigznēm
W. J. Chaplin, T. Appourchaux, Y. Elsworth, et al
http://arxiv.org/abs/1001.0506
Saules veida svārstības sarkanas krāsas milžos ar nelielu spilgtumu: pirmie rezultāti no Keplera
T. R. Bedding, D. Huber, D. Stello, et al
http://arxiv.org/abs/1001.0229
Keplera asteroseismoloģijas programma: ievads un pirmie rezultāti
Ronalds L. Gillilands, T. M. Brauns, J. Kristensens-Dalsgaards
http://arxiv.org/abs/1001.0139
