Тази седмица първите резултати от мисията Кеплер излизат на вълни от срещата на Американското астрономическо общество (AAS) във Вашингтон, окръг Колумбия. Имам предвид клон на астрономията, за който ще чуете повече, докато Кеплер и други мисии започват да разкриват вътрешните структури на звездите - астеросейсмология. И така, какво е астеросеизмология?
Сеизмологията е изследване на земетресенията на Земята. Но по-важното за нашата дискусия е изследването на сеизмичните вълни. Земетресенията произвеждат различни видове сеизмични вълни, които преминават през различни скални слоеве, осигурявайки ни начин да изобразяваме структури дълбоко в Земята. По същество големите земетресения ни осигуряват естествена сонограма, за да погледнем вътре в Земята, далеч по-дълбоко, след което можем да тунелираме или пробиваме. Тъй като тези вълни се разпространяват по целия път от едната страна на планетата до другата, ние можем да гледаме чак до центъра на Земята. Ето защо знаем, че външното ядро на Земята е течно и относителните размери и плътност на другите части на вътрешната и повърхностната структура на Земята.
Астеросейсмологията, известна още като звездна сеизмология, ни дава същия вид на структурата на звездите. Изучавайки колебанията в пулсиращите звезди, астрономите могат да надникнат в самите сърца на звезди, едно от най-трудните места за наблюдение в цялата Вселена. Причината за звездни интериори да се изследват от трептенията е, че различни режими на трептене проникват на различни дълбочини в звездата. Комбинирайки скоростта и амплитудата на пулсация с друга информация, като спектри, която разкрива какъв е съставът на звездата, получаваме информация за вътрешната структура на звездите.
Звездните режими на трептене са разделени в три категории въз основа на силата, която ги задвижва: акустични, гравитационни и повърхностно-гравитационни вълнови режими. p-режим или акустични вълни имат натиск като своя сила, оттук и името „p-mode“. Тези вълни могат да ни кажат неща за структурата и плътността на регионите под повърхността на звезда. g-режимът или гравитационните вълни са ограничени до вътрешността на звездата. f-режим или повърхностни гравитационни вълни също са гравитационни вълни, но се появяват в или близо до външните слоеве на звезди, така че те ни дават информация за повърхностните условия на звездите.
Хелиосеизмологията е изследване на разпространението на вълновите колебания на Слънцето. Тъй като Слънцето е най-близката звезда за нас, е много по-лесно да се изучат неговите пулсации по-подробно. Чрез тълкуване на слънчеви трептения можем дори да открием слънчеви петна от далечната страна на Слънцето, преди те да се въртят в полезрението. Много от нашите модели на звездни интериори се основават на информация, получена чрез изучаване на колебанията на Слънцето. Но Слънцето е само една звезда в един момент от своята еволюция, така че за да разберем наистина звезди, трябва да наблюдаваме още много звезди с различна големина, маса, състав и възраст.
Точно това прави Kepler в момента. Сателитът се взира в 100 квадратни участъка на небето между Cygnus и Lyra, като непрекъснато взема данни за яркостта на над 150 000 звезди за следващите три до пет години. Докато основната мисия на Кеплер е да открие съществуването и изобилието от земноземни планети около звезди, цялата тази високоточна фотометрия ще се използва за друга наука, особено за изучаване на променливи звезди от всички видове и извършване на астеросеизмология върху звезди, показващи слънчеви трептения.
Многоочакваното издаване на първите научни резултати от мисията на Кеплер на 4 януари, включваше множество доклади за астеросеизмологията и потенциала за разбиране на звездна структура с безпрецедентни подробности. Астрономите карат новата вълна от информация за разпространението на вълните в звезди. Сърф е нагоре!
Допълнителна информация:
Астеросеизмичният потенциал на Kepler: първи резултати за слънчеви звезди
W. J. Chaplin, T. Appourchaux, Y. Elsworth, et al
http://arxiv.org/abs/1001.0506
Слънчеви трептения в червени гиганти с ниска осветеност: първи резултати от Kepler
T. R. Bedding, D. Huber, D. Stello и др
http://arxiv.org/abs/1001.0229
Програма за астеросейсмология на Kepler: Въведение и първи резултати
Роналд Л. Гилиланд, Т. М. Браун, Дж. Кристенсен-Далсгаард
http://arxiv.org/abs/1001.0139
