Stjernernes indre

Stjernernes indre er stort set mystiske områder, fordi de er så svære at observere direkte. Vores manglende forståelse for de fysiske processer der, som rotation og blanding af varm gas, introducerer betydelig uklarhed om, hvordan stjerner skinner, og hvordan de udvikler sig. Stjernesvingninger, detekteret gennem lysstyrkeudsving, tilbyde en måde at undersøge disse underjordiske regioner på. I solen, disse vibrationer skyldes trykbølger genereret af turbulens i dets øvre lag (lagene domineret af konvektiv gasbevægelser). Helioseismologi er navnet på studiet af disse oscillationer i solen, og astroseismologi er betegnelsen for andre stjerner.

Astronomer har længe opdaget stærke lysstyrkevariationer i andre stjerner, for eksempel klassen af ​​Cepheid-variable stjerner, der bruges til at kalibrere den kosmiske afstandsskala, men de små, sollignende svingninger drevet af konvektion nær stjernens overflade er meget sværere at se. I løbet af de sidste par årtier, rumteleskoper har med succes anvendt astroseismologi på stjerner af soltypen, der spænder over mange stadier af stjernelivet. CfA-astronomen Dave Latham var medlem af et stort hold af astronomer, der brugte de nye TESS-datasæt (Transiting Exoplanet Survey Satellite) til at studere det indre af klassen af ​​mellemmassestjerner kendt som δ Sct- og γ Dor-stjerner. Disse stjerner er mere massive end Solen, men ikke store nok til at brænde gennem deres brintbrændstof meget hurtigt og dø som supernovaer. Pulseringer opstår generelt primært fra en af ​​to processer, dem, der er domineret af tryk (hvor gastrykket genopretter forstyrrelser) eller af tyngdekraften (hvor opdrift gør det). I disse mellemmassestjerner kan begge disse processer være vigtige, med pulsationer med typiske perioder på omkring seks timer. Kompleksiteten af ​​de kombinerede processer, blandt andet, resulterer i, at disse mellemmassestjerner kommer i en veritabel zoo af variationstyper, og denne sort tilbyder astronomer flere måder at teste modeller af stjernernes indre.

Astronomerne analyserede TESS-data på 117 af disse stjerner ved hjælp af observationer taget hvert andet minut; nøjagtige afstande til stjernerne (og dermed nøjagtige lysstyrker) blev opnået fra Gaia-satellitmålinger. Holdet var for første gang i stand til at teste og med succes forfine modeller af pulsering for disse stjerner. De fandt, for eksempel, at gasblanding i den ydre kappe spiller en vigtig rolle. De så også mange højere frekvens pulsatorer, derved identificere lovende mål for fremtidige undersøgelser. Ikke mindst, de viste, at TESS-missionen har et hidtil uset potentiale, ikke kun for at studere exoplaneter, men også for at forbedre vores forståelse af mellemmassestjerner.