Den blå supergigants hemmeligheder afsløret

Blå supergiganter er universets rock-and-roll stjerner. De er massive stjerner, der lever hurtigt og dør unge, hvilket gør dem sjældne og svære at studere, selv med moderne teleskoper.

Før rumteleskoper, få blå supergiganter var blevet observeret, så vores viden om disse stjerner var begrænset.

Førende astrofysiker Dr. Tamara Rogers, fra Newcastle University, Storbritannien, og hendes team har arbejdet i de sidste fem år på at skabe simuleringer af stjerner som disse for at forsøge at forudsige, hvad det er, der får overfladen til at se ud, som den gør.

Modellering af stjerners indre, holdet forudsagde, at tyngdekraftsbølger, som dem vi ser i havet, kunne knække på overfladen af ​​stjerner.

En anden type bølge var også blevet forudsagt. Disse sammenhængende bølger ligner de seismiske bølger på jorden, som er genereret dybt inde i stjernen.

Nu, ved hjælp af data indsamlet af NASAs rumteleskoper, et internationalt team af eksperter ledet af KU Leuven i Belgien, har observeret stjernen for første gang og opdaget, at næsten alle disse undvigende blå kæmper faktisk skinner og bølger i lysstyrke på grund af tilstedeværelsen af ​​bølger på deres overflade.

Som forudsagt, bølgerne stammer fra deres dybe indre og giver spændende nye muligheder for at studere disse stjerner ved hjælp af asteroseismologi, en lignende teknik til, hvordan seismologer bruger jordskælv til at studere jordens indre. Udgiver deres resultater i dag i Natur astronomi , forfatterne siger, at fra observationer af disse bølger, stjernernes egenskaber, som ikke er tilgængelige fra andre astronomiske teknikker, kan nu studeres.

Medforfatter Dr. Rogers, baseret på Matematikskolen, Statistik og fysik ved Newcastle University, sagde:

"Da vi først startede vores simuleringer og forudsagde, at disse bølger kunne bryde ved overfladen, troede vi ikke, at det nogensinde ville være muligt at observere dem.

"I hele universet, stjerner kommer i forskellige former, størrelser og farver. Nogle stjerner er som vores sol og lever roligt i milliarder af år.

"Men massive stjerner lever væsentligt kortere og mere aktive liv, før de eksploderer i det, man kalder en supernova og fordriver deres materiale ud i rummet.

"I tråd med vores forudsigelser, disse seneste observationer har bekræftet to typer bølger, som giver os forskellige oplysninger om stjernen.

"Dem, der knækker ved overfladen, ligner bølgerne, der bryder på stranden, og den stående bølge, der bare bliver ved og ligner de seismiske bølger på jorden. Ud fra disse kan vi begynde at forstå, hvordan stjernen bevæger sig og roterer, og fysikken og kemien af, hvad der foregår inde i det dybe indre, inklusive stjernekernen.

"Selvom vi forudsagde disse bølgemønstre, indtil nu var det bare det - en simulering af, hvad der kunne foregå. At faktisk se det og bevise det er virkelig et ganske utroligt øjeblik for os."

glimt, glimte lille stjerne

Siden menneskehedens begyndelse, stjernerne på nattehimlen har fanget vores fantasi. Vi synger endda børnerim til børn, der overvejer stjernernes natur:"Twinkle, glimt lille stjerne, hvor jeg undres over hvad du er".

Teleskoper er i stand til at sondere langt ind i universet, men astronomer har kæmpet for at 'se' inde i stjernerne. Det er først for nylig med moderne rumteleskoper, at astronomer er begyndt at låse op for stjerners indre ved at lytte til den symfoni af lyde, de genererer.

De blå supergiganter, er universets metalfabrikker, før de eksploderer som supernovaer. Disse stjerner producerer alle kemiske grundstoffer ud over helium i Mendeljevs periodiske system, hvis 150-års jubilæum vil blive fejret i år.

Hovedforfatter Dr. Dominic Bowman fra KU Leuven Institute of Astronomy, forklarer:

"Før NASA Kepler/K2 og TESS rumteleskoper, Kun få blå supergiganter, der varierer i lysstyrke på grund af bølger, var kendt. Men hvis du ser på lysstyrken af ​​en individuel stjerne længe nok med en meget følsom detektor, du kan kortlægge, hvordan det ændrer sig over tid. I asteroseismologi - studiet af bølger inde i stjerner - bruger vi disse variationer til at undersøge de fysiske og kemiske processer inde i stjernerne."

Opdagelsen af ​​bølger i så mange blå supergigantiske stjerner var et Eureka-øjeblik, siger Bowman.

"Variabiliteten i disse stjerner havde været der hele tiden, vi skulle kun være tålmodige og vente på, at moderne rumteleskoper kunne observere dem.

"Det er, som om rock-and-roll-stjernerne havde optrådt hele tiden, men først nu åbnede dørene til deres koncertsal på grund af NASAs rummissioner.

Derfor, det ser ud til, at børnerimet synges for børn, "Blink, glimt lille stjerne, hvordan jeg spekulerer på, hvad du er" er ikke så langt væk fra virkeligheden af ​​nutidige rumteleskopobservationer.

"Vi går nu ind i en guldalder af asteroseismologi af varme massive stjerner takket være moderne rumteleskoper. Opdagelsen af ​​disse bølger i blå supergiganter giver os mulighed for at studere supernovaernes forfædre fra et nyt perspektiv, " siger Dr. Bowman.