Kunstnerens indtryk af lydbølger (p-tilstande), med forskellige frekvenser, der bevæger sig hen over de indre lag af en stjerne. Kredit:Tania Cunha (Planetário do Porto—Centro Ciência Viva)/Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço)
I en afstand af 11,9 lysår er Epsilon Indi (ε Indi) en orange dværgstjerne (også kendt som en K-dværg) med 71 % af solens diameter. Et internationalt hold, ledet af Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA)-forsker Tiago Campante, studerede denne stjerne med ESPRESSO-spektrografen, monteret ved European Southern Observatory's (ESO) Very Large Telescope (VLT), og detekterede de mindste "stjerneskælv". " nogensinde optaget.
Holdet brugte en teknik kaldet asteroseismologi, som måler oscillationer i stjerner. Disse giver indirekte glimt af stjernernes indre, ligesom jordskælv fortæller os om Jordens indre. I ε Indi er topamplituden af de detekterede svingninger kun 2,6 centimeter i sekundet (ca. 14 % af solens svingningsamplitude), hvilket gør den til den mindste og sejeste dværgstjerne, der er observeret til dato med bekræftede sollignende svingninger.
Disse målinger er så præcise, at den detekterede hastighed er langsommere end gennemsnitshastigheden for et dovendyr.
"Det ekstreme præcisionsniveau af disse observationer er en enestående teknologisk præstation. Det er vigtigt, at denne påvisning endegyldigt viser, at præcis asteroseismologi er mulig ned til kølige dværge med overfladetemperaturer så lave som 4.200 grader Celsius, omkring 1.000 grader køligere end solens overflade, der effektivt åbner op et nyt domæne inden for observationsastrofysik," kommenterer Campante, assisterende professor ved Institut for Fysik og Astronomi ved det naturvidenskabelige fakultet ved Universitetet i Porto (DFA-FCUP).
Kunstners indtryk af lydbølger (p-tilstande) med forskellige frekvenser, der rejser på tværs de indre lag af en stjerne. Kredit:Tania Cunha (Planetário do Porto—Centro Ciência Viva)/Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço)
Dette præcisionsniveau kan hjælpe videnskabsmænd med at afgøre en langvarig uenighed mellem teori og observationer, hvad angår forholdet mellem massen og diameteren af disse kold-dværgstjerner.
"Stjerneudviklingsmodeller er kendt for at undervurdere diameteren af K-dværge med 5-15 % sammenlignet med diameteren opnået fra empiriske metoder. Studiet af svingninger i K-dværge vil via asteroseismologi hjælpe med at identificere manglerne ved nuværende stjernemodeller og dermed , forbedre dem for at eliminere denne uoverensstemmelse," forklarer IA-forsker Margarida Cunha.
Disse "stjerneskælv" kan nu bruges til at hjælpe med at planlægge den fremtidige europæiske rumorganisations (ESA) PLATO-rumteleskop, en mission, som IA er stærkt involveret i. Oscillationsamplituderne, der er målt i denne undersøgelse, kan konverteres til amplituder i fotometri, da de vil blive målt af PLATO, hvilket er en nøgleinformation til at hjælpe nøjagtigt med at forudsige det seismiske udbytte af PLATO, der er planlagt til at blive lanceret i 2026.
Kunstnerens indtryk af en organge dværg (også kendt som K dværg) stjerne. Kredit:Tania Cunha (Planetário do Porto—Centro Ciência Viva)/Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço)
På trods af en vis indledende skepsis om, at detektionen af sådanne svingninger kunne være uden for rækkevidden af vores nuværende instrumentelle kapaciteter, forklarer Mário João Monteiro (IA &DFA-FCUP), at "Udover at detektere tilstedeværelsen af sollignende svingninger i ε Indi, har vi nu håber at bruge oscillationerne til at studere den komplekse fysik af overfladelagene i K-dværge. Disse stjerner er køligere og mere aktive end vores sol, hvilket gør dem til vigtige laboratorier til at undersøge nøglefænomener, der finder sted ved deres overfladelag, som vi endnu ikke har studeret i. detaljer i andre stjerner."
Om hvorfor holdet brugte ESPRESSO, sagde Nuno Cardoso Santos (IA &DFA-FCUP), leder af forskningsgruppen "Mod detektion og karakterisering af andre Jorder" ved IA, "Et internationalt konsortium ledet af IA har udviklet ESPRESSO-spektrograf Hovedformålet med ESPRESSO er at detektere og karakterisere lavmasseplaneter, der kredser om andre stjerner, og at studere variabiliteten af naturens fysiske konstanter. Dette resultat viser ESPRESSO-spektrografens potentiale til at studere andre tilstande. kunstvidenskabelige cases."
Da orange dværgstjerner og deres planetsystemer har meget lange levetider, er de for nylig blevet et primært fokus i søgen efter beboelige verdener og udenjordisk liv.
. Stellar radius versus effektiv temperaturdiagram, der fremhæver seismiske detektioner fra Kepler og TESS fotometri (blå cirkler) og radial hastighed (røde diamanter) kampagner. De stiplede linjer afgrænser stjernernes spektralklasser. Kredit:Campante et al., 2024
Infografik, der sammenligner den orange (K dværg) stjerne ε Indi med Solen. Kredit:Paulo Pereira (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço)
Dette resultat viser, at asteroseismologiens kraft nu potentielt kan bruges i den detaljerede karakterisering af sådanne stjerner og deres beboelige planeter, med virkelig vidtrækkende implikationer. Desuden kan den præcise bestemmelse af alderen for nærliggende kølige dværge, som er muliggjort af asteroseismologi, være afgørende ved fortolkning af biosignaturer i direkte afbildede exoplaneter.
"Hver gang vi åbner et nyt vindue ud i naturen, driver nye overraskelser os ind i nye uventede opdagelser. ε Indi har løftet om at være sådan et vindue med en lys udsigt," kommenterer Mário João Monteiro.
Forskningen er publiceret i tidsskriftet Astronomy &Astrophysics .
Flere oplysninger: Campante et al, Udvidelse af grænserne for cool-dværg asteroseismologi med ESPRESSO. Påvisning af sollignende svingninger i K5-dværgen ϵ Indi, Astronomy &Astrophysics (2024). DOI:10.1051/0004-6361/202449197
Journaloplysninger: Astronomi og astrofysik
Leveret af Institute of Astrophysics and Space Sciences
Varme artikler
Olden MooreSom i denne illustration, UFOer er blevet rapporteret i kvarterer, byer, og landdistrikter i hele USA. Fortean billedbibliotek Kører i nærheden af Montville, Ohio, sent om aftenen den 6. november,
Dårligt vejr forsinker lanceringen af amerikansk rumfragt til fredagDen internationale rumstation har ventet på forsyning siden en Soyuz -raket med tre mennesker mislykkedes i sidste måned Overskyet vejr og regn førte til fredag den planlagte opsendelse af et am
Kæmpe molekylær udstrømning detekteret fra kvasaren PDS 456Kontinuum-subtraheret spektrum af CO(3−2)-emissionslinjen i PDS 456, udtrukket fra et cirkulært område med 1 buesekunds radius. Panel (a) viser den integrerede fluxtæthed som funktion af hastigheden,
Første detektorarray klar til GUSTO-missionDet første 4,7 THz detektorarray til GUSTO-missionen. Hver kugle i midten er en pixel, skabe et 8-pixel-array. Kredit:SRON Netherlands Institute for Space Research Det første detektorarray til NAS