Naturartikel vender teorien om stjernernes evolution på hovedet

Denne uge, Natur udgav en artikel, der kunne udfordre teorien om stjernernes evolution.

"Jeg tror at, i de kommende måneder, stjernernes astrofysikere bliver nødt til at lave om på deres beregninger, " sagde Gilles Fontaine, en fysikprofessor ved Université de Montréal og en af ​​forfatterne til artiklen, med titlen "En stor oxygendomineret kerne fra den seismiske kartografi af en pulserende hvid dværg."

Dens hovedforfatter er Noemi Giammichele, som afsluttede sin doktorgrad i 2016 under fælles supervision af Fontaine og hans kollega Pierre Bergeron, som begge var forfatter til artiklen sammen med seks andre forskere. Stykket rapporterer om en undersøgelse af data indsamlet af Kepler Rumteleskop.

"Vi var i stand til at kortlægge det indre af en pulserende hvid dværgstjerne med præcision, som om vi havde skåret det i tværsnit for at studere dets sammensætning, "sagde Giammichele, nu postdoktor ved Université de Toulouse, i Frankrig. Kortet viste, at stjernens vibrationer nogle gange når helt ind til midten.

Hvide dværge "er kerneresterne af næsten 97% af stjernerne i universet, " forklarede Robert Lamontagne, chef for medierelationer ved UdeMs Center for Forskning i Astrofysik. "Når stjerner langsomt dør, ubønhørligt afkøles i form af hvide dværge, de oplever perioder med ustabilitet, hvor de vibrerer. Disse dybe vibrationer - eller stjerneskælv - er nøglen til at se helt ind i det indre af disse stjernerester. "

Fra en afstand af 1, 375 lysår fra Jorden, hvid dværg KIC08626021 udsender lys, der næsten ikke kan ses af teleskoper på Jorden. Kepler, imidlertid, kan fokusere på det over en længere periode, resulterer i væsentligt mere detaljerede billeder. Fordi Montreal-forskerne var i stand til at få adgang til rumteleskopet, forfatterne var i stand til at se nærmere på denne lille stjerne - omtrent på størrelse med jorden - og dens vibrationer.

Næsten 300 eksperter verden over har specialiseret sig i at studere hvide dværge. Giammicheles oprindelige mål var at verificere en teori om denne sidste fase af en stjernes livscyklus. Teorien viste sig at være korrekt, men holdets observationer førte til en række overraskende opdagelser.

En større kerne

Når man undersøger stjernen, placeret ved kanten af ​​stjernebillederne Cygnus og Lyra, forskerne opdagede, at dens kulstof- og iltkerne var dobbelt så stor, som teorien forudsagde. "Dette er en stor opdagelse, der vil tvinge os til at revurdere vores syn på, hvordan stjerner dør, sagde Fontaine. Når det er sagt, mere arbejde skal gøres for at bekræfte, om denne observation holder stik for andre stjerner. Det kan bare være en anomali. "

"Vi skal forsøge at gengive disse resultater med andre himmellegemer, før vi kan drage nogen konklusioner, "Giammichele var enig. Selvom KIC08626021 var den første pulserende hvide dværg, der blev identificeret af Kepler -teleskopet, cirka 60 flere er siden blevet opdaget, tilføjede hun. "Jeg har nok data til at bruge de næste 20 år på at analysere dem én efter én."

Banebrydende metode

Den nye artikel er Fontaines fjerde i Natur , et af verdens førende videnskabelige magasiner, og dens offentliggørelse lukker en cirkel i hans karriere. I 1978, professoren skimte potentialet for at bestemme den indre struktur af en pulserende hvid dværg gennem en solid forståelse af teorien om stjernens udvikling. "Men der var stadig lang vej, "huskede han." Først, vi havde ingen adgang til billeder af høj kvalitet, fordi jordbaserede teleskoper gav os meget upræcise billeder af disse kroppe. Derefter skulle vi lave de analytiske værktøjer, softwaren, osv. Og sidst men ikke mindst, vi var nødt til at finde den rigtige person til at forfølge dette spor. "

Fontaine roste sin tidligere elev, som udviklede en innovativ tilgang til at nå sine mål. Som kandidat fra Polytechnique Montréal med en kandidat i maskinteknik, Giammichele anvendte metoder, der blev brugt til beregning af flyvingers aerodynamik til astrofysik. "Jeg tror, ​​at denne tilgang er det, der tillod os at komme videre, " sagde Fontaine, tilføjer, at fem af de andre medforfattere også studerede under ham.

For hendes vedkommende, Giammichele er glad for, at en af ​​de fem artikler, der indeholder hendes doktorafhandling, nu vil nå et bredere publikum. "Hvad jeg vil gøre nu, i forhold til min karriere, bliver ved med at forske, " sagde hun. "Det er det, jeg bedst kan lide:at finde ud af, hvordan man løser problemer."