TESS НАСА настраивается на небесную «симфонию» красных гигантских звезд

Используя наблюдения с спутника NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (), астрономы определили беспрецедентное скопление пульсирующих красных гигантских звезд по всему небу. Эти звезды, ритмы которых возникают из внутренних звуковых волн, дают первые аккорды симфонического исследования наших галактических окрестностей.


TESS в первую очередь охотится за мирами за пределами нашей солнечной системы, также известными как экзопланеты. Но его чувствительные измерения звездной яркости делают TESS идеальным для изучения звездных колебаний — области исследований, называемой астерсейсмологией.

Хон представил исследование на второй научной конференции TESS, мероприятии, которое проводилось при поддержке Массачусетского технологического института в Кембридже и проходило практически со 2 по 6 августа, где ученые обсуждали все аспекты миссии. Астрофизический журнал принял документ, описывающий результаты, во главе с достопочтенным.

Звуковые волны, проходящие через любой объект — гитарную струну, органную трубу или недра Земли и Солнца — могут отражаться и взаимодействовать, усиливая одни волны и подавляя другие. Это может привести к упорядоченному движению, называемому стоячими волнами, которые создают звуки в музыкальных инструментах.

Прямо под поверхностью звезд, таких как Солнце, горячий газ поднимается, охлаждается, а затем опускается, где он снова нагревается, как кастрюля с кипящей водой на горячей плите. Это движение создает волны изменяющегося давления — звуковые волны, которые взаимодействуют друг с другом, в конечном итоге вызывая устойчивые колебания с периодами в несколько минут, которые вызывают легкие изменения яркости. Для Солнца эти колебания составляют несколько частей на миллион. Гигантские звезды с массой, подобной солнечной, пульсируют намного медленнее, и соответствующие изменения яркости могут быть в сотни раз больше.

Колебания на Солнце были впервые обнаружены в 1960-х годах. Колебания, подобные солнечным, были обнаружены в тысячах звезд космическим телескопом CoRoT, возглавляемым французской компанией, который работал с 2006 по 2013 год. Миссии НАСА Kepler и K2, которые исследовали небо с 2009 по 2018 год, обнаружили десятки тысяч колеблющихся гигантов. Теперь TESS увеличивает это число еще в 10 раз.

«С такой большой выборкой гиганты, которые могут встречаться только в 1% случаев, становятся довольно обычным явлением», — сказал соавтор Джейми Тайар, научный сотрудник Хаббла из Гавайского университета. «Теперь мы можем начать думать о поиске еще более редких примеров».

Физические различия между виолончелью и скрипкой создают их отличительные голоса. Точно так же звездные колебания, которые наблюдают астрономы, зависят от внутренней структуры, массы и размера каждой звезды. Это означает, что астросейсмология может помочь определить фундаментальные свойства большого количества звезд с точностью, недостижимой никаким другим способом.

«Наш первоначальный результат, основанный на измерениях звезд за первые два года работы TESS, показывает, что мы можем определять массы и размеры этих колеблющихся гигантов с точностью, которая будет только улучшаться по мере продолжения TESS», — сказал Марк Хон, научный сотрудник NASA Hubble в университете. Гавайев в Гонолулу. «Что действительно беспрецедентно, так это то, что широкий охват TESS позволяет нам проводить измерения равномерно почти по всему небу».