Astronomowie przyglądają się wnętrzu czerwonych olbrzymów
Wiemy już, że gwiazdy o średniej masie stają się czerwonymi olbrzymami, kiedy brakuje im wodoru do fuzji. Ale co się dzieje później? Misja Keplera Narodowej Agencji Aeronautyki i Przestrzeni Powietrznej (NASA) przedstawia na tyle wyraźny obraz zmian zachodzących w jasności tych gwiazd, że astronomowie są w stanie odnaleźć wskazówki, kiedy czerwone olbrzymy stają się wystarczająco gorące, aby rozbijać hel powstający w wyniku fuzji wodoru. Wstępne odkrycia astronomów dotyczące tego, co się dzieje wewnątrz czerwonych olbrzymów zaprezentowano w bieżącym wydaniu czasopisma Nature. Badania zostały częściowo dofinansowane z projektu PROSPERITY (Sondowanie fizyki gwiazd i testowanie ich ewolucji za pomocą asterosejsmologii), który otrzymał grant Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERBN) dla doświadczonych naukowców o wartości niemal 2,5 mln EUR z budżetu Siódmego Programu Ramowego (7PR). W artykule astronomowie opisują, w jaki sposób sonda Keplera śledzi niewielkie, regularne zmiany w jasności gwiazd. Ich regularność przypomina miarowe uderzenia bębna w różnych rytmach. Każdy z rytmów można porównać do pojedynczego zęba grzebienia. Oscylacje były również analizowane za pomocą teleskopów naziemnych, aby określić masę i promień gwiazdy. Niemniej zespół badawczy odnotował również odchylenia od stałych schematów w danych Keplera. Te odmienne schematy są wywoływane przez oscylacje w trybie grawitacyjnym. A fale te umożliwiają astronomom badanie rdzenia gwiazdy. Informują astronomów o tym, czy czerwony olbrzym spala wodór w skorupie otaczającej gwiazdę czy też ewoluował do wieku, w którym spala hel w rdzeniu. Tej kwestii astronomowie nie byli w stanie ustalić przed misją Keplera. Co więcej "nikt nie spodziewał się zobaczyć tego przed rozpoczęciem misji" - mówi profesor Steve Kawaler z amerykańskiego Uniwersytetu Stanowego Iowa, kierownik badań astrosejsmicznych Keplera. "Możliwość zyskania tak wyraźnego obrazu spod powierzchni czerwonego olbrzyma była niespodzianką." Zagadkowa jest przemiana z gwiazd spalających skorupę wodorową w gwiazdy pożerające hel. Dotychczas astronomowie sądzili, że odbywa się to szybko i być może wybuchowo. Teraz mogą ustalić, które czerwone olbrzymy ją przeszły a które ją przejdą, a informacje te pomogą nam lepiej zrozumieć cykl życia czerwonych olbrzymów. Życie gwiazd o średniej masie polega na fuzji wodoru w hel, która odbywa się w rdzeniu i to właśnie dzieje się obecnie z naszym Słońcem. Wedle przewidywań Słońce w ciągu kolejnych 5 mld lat zużyje cały wodór z rdzenia i zacznie przeprowadzać fuzję pozostałości wodoru ze skorupy owiniętej wokół rdzenia. Jednocześnie temperatura rdzenia Słońca będzie wzrastać, aż stanie się w końcu wystarczająco wysoka, aby doszło do fuzji helu powstałego z fuzji wodoru. Ostatecznie hel zostanie przekształcony w węgiel i inne cięższe pierwiastki. Po wyczerpaniu helu Słońce nie będzie wystarczająco gorące, aby być w stanie spalać wytworzony węgiel. Co się wówczas stanie? Sonda Keplera została wystrzelona 6 marca 2009 r. z kosmodromu Cape Canaveral na Florydzie. Orbituje wokół Słońca z fotometrem na pokładzie - miernikiem światła do pomiaru zmian w jasności gwiazdy. To tak jakby dysponować instrumentem, który jednocześnie bada fale pod kątem wskazówek na temat powierzchni gwiazdy i słucha tego, co się dzieje pod powierzchnią, szukając wskazówek na temat jej rdzenia. "A słuchać trzeba bardzo uważnie" - poucza profesor Kawaler. Dzięki temu astronomowie będą w stanie odpowiedzieć na to pytanie i rozróżnić między gwiazdami na poszczególnych etapach ewolucyjnych: olbrzymy i prawdziwe nadolbrzymy, o których wiadomo, że mają różne gęstości rdzeni, ale pod innymi względami są bardzo podobne. Więcej informacji: Nature http://www.nature.com/ Karta informacji o projekcie PROSPERITY w serwisie CORDIS: https://cordis.europa.eu/project/id/227224/pl
Kraje
Australia, Belgia, Kanada, Niemcy, Dania, Francja, Włochy, Niderlandy, Stany Zjednoczone