Így fog majd a mi Napunk is rezegni ötmilliárd év múlva

1047

A Kepler-űrtávcső adatai és elméleti modellek összevetése alapján a félszabályosan változó vörös óriáscsillagok rezgéseit is uralhatják a nemradiális pulzációk. A mi Napunk is így fog majd “lötyögni” néhány milliárd év múlva.

A félszabályos változócsillagok klasszikus amatőrcsillagász észlelési célpontok: több tíz, esetleg több száz napos periódusokkal változtatják fényességüket, miközben szabad szemmel is érzékelhető a fényesedés és halványodás lassú lüktetése. Viszont éppen a hosszú időskálák miatt kevés professzionális mérés állt rendelkezésre, így sok rejtély övezte a félszabályosság mibenlétét.

Azzal nagyjából mindenki egyetértett, hogy a csillagok többé-kevésbé ismétlődő kitágulása és összehúzódása, azaz pulzációja áll a változások hátterében. A rezgéseket keltő fizikai folyamatok azonban nem voltak beazonosíthatók, részben a hiányos műszeres megfigyelések, részben az elméletek egyszerűsítő közelítései miatt.

A nagy áttörést a Magellán-felhőkben észlelt több tízezer vörös változócsillag hozta el, melyeket a gravitációs mikrolencsékre vadászó programok mérték 10-15 éven keresztül (MACHO, OGLE, EROS). Az éjszakánkét egy pontból álló, összesen 2000-3000 nap hosszú adatsorokból számtalan rejtett szabályosságra fény derült, így például egyértelművé vált, hogy a látszólag szabálytalan fényváltozásokat valójában sok, egy időben gerjesztett rezgési állapot összeadódó hatása hozza létre.

20110405_voros_oriasok_legbelsobb_titkait_fedte_fel_a_kepler_urtavcso_1
A Naphoz hasonló csillagok fejlődése során változik a magbéli energiatermelés, amivel párhuzamosan az égitestek mérete és pulzációs instabilitása is nagy mértékben módosul.

A Kepler-űrtávcső első fontos asztroszeizmológiai eredményei a Nap típusú csillagok rezgéseire vonatkoztak, melyek nagyon szabályos mintázatot követnek a frekvenciatérben: noha bonyolultak a fénygörbék, a rezgési frekvenciák egyenközű fésű-mintázatot követnek, azaz a gerjesztett rezgések frekvenciái között a különbség jó közelítéssel állandó. A gerjesztési mechanizmus a Napban a külső konvektív rétegében működik, ahol az energia forró gázbuborékok közvetítésével terjed (mint a forrásban levő víz esetében).

Mi történik ezekkel a rezgésekkel, ha a csillagok felfúvódnak akár több százszor nagyobbra a fejlődésük során? A Dennis Stello (Univ. of Sydney, Ausztrália) által vezetett nemzetközi kutatócsoport (benne Kiss Lászlóval, az MTA Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont munkatársával) erre a kérdésre kereste a választ a Kepler-űrtávcső által szinte pontosan négy éven keresztül mért félszabályos vörös óriások elemzésével, illetve csillagmodellekkel való összevetésével. Kiderült, hogy jól beazonosítható egy nemradiális rezgési mintázat a néhányszor tíz napos periódusú félszabályos változókban is, ráadásul az új elméleti modellek alapján a dipól rezgések nagyobb amplitúdójúak, mint a sima sugárirányú rezgési állapotok.

Az eredmény rámutat arra, hogy a vörös óriásokról korábban feltételezett egyszerűbb kép a valóságban sokkal bonyolultabb, így a Napunk jövőjét vizsgáló kutatások sem hagyhatják figyelmen kívül pl. a pulzáció által beindított tömegvesztési folyamatok modellezésében a ténylegesen kialakuló rezgések tulajdonságait.

Forrás: Stello D. és mtsai, ApJ Letters, 788, L10 (preprint: arXiv:1406.0003)

Hozzászólás

hozzászólás