Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

TESS første lys om stjernernes fysik

Kredit:NASA

Ved at bruge asteroseismiske teknikker, et internationalt hold søgte efter pulseringer i en delprøve på fem tusinde stjerner, fra de 32 tusind observeret i kort kadence i de første to sektorer (omtrent de første to måneder af videnskabelige operationer) af NASA's Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), og fandt fem sjældne hurtigt oscillerende Ap (roAp) stjerner. Disse resultater blev accepteret til offentliggørelse i tidsskriftet Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society .

Blandt stjernedataene, holdet fandt den hurtigste kendte roAp-pulsator, som afslutter en pulsering hvert 4,7 minut. To af disse fem stjerner viste sig at være særligt udfordrende for den nuværende forståelse af feltet, den ene fordi den er køligere end teoretisk forventet for en roAp-stjerne og den anden fordi den udviser pulseringsfrekvenser, der er uventet høje.

Første forfatter Margarida Cunha (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço—IA &Universidade do Porto), forklarer vigtigheden af ​​at studere disse stjerner:"TESS-dataene viser, at mindre end 1 % af alle stjerner af A-typen sandsynligvis er hurtigt oscillerende Ap-stjerner. Alligevel, opdagelsen af ​​disse sjældne pulsatorer kan i høj grad bidrage til den korrekte modellering af stjernernes udvikling, fordi roAp-stjerner er unikke testbeds til modellering af de fysiske processer, der er ansvarlige for kemiske grundstoffers segregation, såsom atomar diffusion og radiativ levitation."

Efter en dybdegående analyse af 80 stjerner, der tidligere var kendt for at være kemisk ejendommelige, holdet fandt også 27 nye rotations-AP-variabler, og udledte deres rotationsperioder, baseret på lysstyrkeændringer under stjernens rotation, produceret ved at passere kemiske pletter.

Til Daniel Holdsworth, fra Jeremiah Horrocks Institute ved University of Central Lancashire), disse TESS-observationer:"giver os mulighed for at studere denne sjældne type pulserende stjerne på en homogen måde. Dette giver os mulighed for at sammenligne en stjerne med en anden uden at skulle behandle dataene på en speciel måde. Desuden, TESS-observationernes natur med fuld himmel vil sætte os i stand til at opdage mange nye roAp-stjerner, og Ap-stjerner, der ikke pulserer, giver os mulighed for at teste og forfine de nyeste teoretiske modeller af pulseringer i Ap-stjerner."

For syv roAp-stjerner, tidligere kendt fra jordbaserede observationer, Der blev også indsamlet fotometriske data med høj præcision. For fire af disse stjerner, det var muligt at sætte begrænsninger på stjernens hældningsvinkel og magnetiske skævhed. Margarida Cunha, et medlem af styregruppen for TESS Asteroseismic Science Consortium (TASC) tilføjer:"Den korrekte modellering af disse fysiske processer er blandt de mest udfordrende mål, man står over for i stjerneudviklingsforskning. TESS's opdagelse af nye roAp-stjerner, såvel som de udsøgte nye data, som satellitten leverer om roAp-stjerner, der tidligere er opdaget fra jorden, vil være nøglen til at nå dette mål."

Victoria Antoci, fra Stellar Astrophysics Center ved Aarhus Universitet, forklarer:"Det er spændende, at vi nu har flere lysstærke roAp- og Ap-stjerner, som vi kan følge op fra jorden med små og mellemstore teleskoper, som er nemmere at få adgang til. For fuldt ud at forstå fysikken i disse stjerner, Det er vigtigt ikke kun at måle deres lysvariationer, men også at bestemme deres magnetfelt samt den kemiske sammensætning i deres ydre atmosfærer. Disse stjerner har meget stærke magnetiske felter, op til 25 kiloGauss. Dette er omkring 250 gange stærkere end en køleskabsmagnet, der er i størrelsesordenen 100 Gauss."

Disse nye resultater blev kun muliggjort, fordi TESS-satellitten kontinuerligt observerer stjernerne i perioder på mindst 27 dage, uden for forstyrrelsen af ​​jordens atmosfære, noget jordbaserede observatorier ikke kan opnå.


Varme artikler