Nyt asteroseismisk modelleringsværktøj giver afgørende parametre for et nærliggende binært system

(Phys.org) – Et team af europæiske astronomer ledet af Benard Nsamba fra University of Porto i Portugal har udviklet et nyt værktøj til asteroseismisk modellering af stjerner, der er i stand til at udlede fundamentale stjerneparametre. Værktøjet Asteroseismic Inference on a Massive Scale (AIMS) gjorde det muligt for dem at opnå væsentlig information om begge komponenter i den nærliggende binære HD 176465. Resultaterne blev offentliggjort den 17. november på arXiv preprint-serveren.

AIMS er et asteroseismisk modelleringsværktøj udviklet til at estimere stjernernes parametre og troværdige fejlbjælker. Det er et state-of-the-art instrument baseret på et gitter af evolutionære modeller genereret ved hjælp af et andet værktøj kaldet Modules for Experiments in Stellar Astrophysics (MESA).

MÅL, ligesom andre asteroseismiske inferensværktøjer, matcher modelparametre til observerede individuelle oscillationsfrekvenser eller forhold mellem karakteristiske frekvensseparationer og spektroskopiske parametre såsom effektiv temperatur og metallicitet. Den bruger en Bayesiansk tilgang til at finde sandsynlighedsfordelingsfunktionerne for stjerneparametre.

"Med et sæt modeller, teoretiske frekvenser for hver model, klassiske og seismiske begrænsninger, AIMS udleder [ganske nemt] stjerneparametre. Dette gøres ved at sammenligne modeller med observerbare for at opnå den bedst matchende model, " fortalte Nsamba til Phys.org.

For at kontrollere mulighederne for AIMS, Nsamba og hans team besluttede at udføre en uafhængig modellering af hver stjerne i det binære system HD 176465. Det er et af få binære systemer med sollignende svingninger detekteret separat i begge komponenter. Disse svingninger spiller en afgørende rolle for forståelsen af ​​stjernernes struktur og evolution.

AIMS gjorde det muligt for forskerne at opnå præcise fundamentale stjerneparametre for HD 176465, inklusive masse, radius og alder af begge stjerner.

Ifølge avisen, HD 176465 ​​A er lidt mindre end solen med en masse på omkring 0,94 solmasser og en radius på 0,92 solradier. Dens afledte alder er 2,8 milliarder år. HD 176465 ​​B viste sig at være 2,5 milliarder år gammel med en masse på 0,92 solmasser og en radius på cirka 0,88 solradier.

Resultaterne viser, at HD 176465 ​​B er omkring 500 millioner år yngre end tidligere antaget, mens andre parametre for begge stjerner er i overensstemmelse med tidligere målinger udført med forskellige værktøjer, inklusive MESA.

"Disse resultater er i overensstemmelse sammenlignet med tidligere undersøgelser udført ved hjælp af andre asteroseismiske modelleringsteknikker og gyrokronologi, " står der i avisen.

I øvrigt, forskerne fandt også ud af, at mængden af ​​metal i begge HD 176465-komponenter er ens. De antager, at begge stjerner blev dannet af den samme molekylære sky med omtrent samme kemiske sammensætning.

"Ud over, forudsat at det binære blev dannet ud fra den samme molekylære sky, vi var i stand til at vise, at det binære har den samme tunge grundstofoverflod og samme alder indeni. Dette blev opnået gennem uafhængig modellering af hver af komponenterne uden at sætte nogen forudgående begrænsninger på systemets alder, " bemærkede Nsamba.

Holdet håber, at fremtidige rummissioner såsom NASA's Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) og ESA's PLANetary Transits and Oscillations of stars (PLATO) kan give mere præcise asteroseismiske data for lignende binære systemer. Det kunne væsentligt forbedre vores viden om stjernernes evolution og asteroseismologi.

© 2016 Phys.org