在整個(gè)星系中會(huì)發(fā)出不和諧頻率的一系列恒星謎團(tuán)剛剛被解開(kāi)。利用美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）TESS空間望遠(yuǎn)鏡所收集的數(shù)據(jù)，天文學(xué)家們終于在年輕恒星奇怪的脈動(dòng)中知道了其中的節(jié)奏。
圖解：美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）TESS空間望遠(yuǎn)鏡 它們被稱為矮造父變星（ delta Scuti variable stars），它們旋轉(zhuǎn)的很快以至于這些恒星會(huì)稍稍變平，擾亂了它們的脈動(dòng)模式，變得混亂。
從這混亂中，我們現(xiàn)在找到了規(guī)律：在60顆中等質(zhì)量的矮造父變星中，發(fā)現(xiàn)了規(guī)則、高頻的脈動(dòng)模式，這些恒星的質(zhì)量在太陽(yáng)的1.5倍到2.5倍之間。 澳大利亞悉尼大學(xué)的天文學(xué)家蒂姆·百丁 （Tim Bedding）說(shuō)：“矮造父變星的脈動(dòng)形式非常有趣，但到目前為止我們還無(wú)法理解這些脈動(dòng)的模式?！?/p> “用音樂(lè)來(lái)作比，許多的航行都是沿著簡(jiǎn)單的和弦脈動(dòng)的，但矮造父變星是復(fù)雜的，它們的旋律似乎都是混亂的。而TESS告訴我們，并不是所有矮造父變星都是這樣的?！?/p> 恒星的脈動(dòng)并不是一種不尋常的現(xiàn)象。許多恒星——甚至是所有的恒星——都在節(jié)奏地振動(dòng)，這是由聲波在恒星內(nèi)部反彈所引起的。通常認(rèn)為這些波是由對(duì)流和恒星磁場(chǎng)產(chǎn)生的，它們會(huì)導(dǎo)致恒星輕微的膨脹或收縮，就像心跳一樣。這就是我們所能檢測(cè)到的星星所產(chǎn)生光亮的 微弱變化。
圖解：許多恒星——甚至是所有的恒星——都在節(jié)奏地振動(dòng)，這是由聲波在恒星內(nèi)部反彈所引起的。 為了收集星震的數(shù)據(jù)，你需要長(zhǎng)時(shí)間地盯著星星，這樣才能收集關(guān)于它們光線變化的全面信息。由于TESS正是用于同時(shí)觀測(cè)大量恒星以探測(cè)其光線的變化的——盡管這光線的變化來(lái)自于系外行星凌日，而不是星震——TESS在某種程度上已經(jīng)成為的星震學(xué)的冠軍。
除了進(jìn)行為尋找系外行星的大規(guī)模觀測(cè)之外，TESS還密切觀測(cè)了數(shù)千顆矮造父變星。正是在對(duì)后者的觀測(cè)當(dāng)中，研究人員發(fā)現(xiàn)了一些令人驚奇的現(xiàn)象：有一系列矮造父變星似乎存在規(guī)律的脈動(dòng)模式。 開(kāi)普勒也在四年的時(shí)間里觀測(cè)了大約300顆矮造父變星，因此該團(tuán)隊(duì)將這些數(shù)據(jù)加入了他們的研究。利用專門(mén)設(shè)計(jì)的軟件，他們分析了92,000條光曲線，從而確定了60顆高頻有規(guī)律脈沖的恒星。
“NASA的TESS所收集的數(shù)據(jù)已經(jīng)對(duì)這些恒星進(jìn)行精確地探測(cè)，這比我們以前所能觀測(cè)到的要多得多?！毕耐拇髮W(xué)的天文學(xué)家丹尼爾·胡貝爾（Daniel Huber）說(shuō)?！艾F(xiàn)在終于弄清楚了，我們能夠識(shí)別出規(guī)則的結(jié)構(gòu)。這就像一首歌曲的音符最終放在了一個(gè)合適的地方，奏出美麗的旋律?！?/p> 在對(duì)具有規(guī)律脈動(dòng)的矮造父變星進(jìn)行更加全面的分析后發(fā)現(xiàn)：它們都比不存在規(guī)律的矮造父變星年輕。
這與我們對(duì)恒星的演化的理解是一致的——脈動(dòng)光譜隨著恒星年齡的增長(zhǎng)逐漸變得復(fù)雜。但它也可以被用作一種強(qiáng)大的工具。 美國(guó)中央蘭開(kāi)夏大學(xué)的丹尼爾·霍爾沃茲（Daniel Holdsworth）說(shuō)：“我們可以利用其它矮造父變星的常規(guī)空間信息來(lái)進(jìn)行年齡判斷?！?/p> “一顆或一組的恒星年齡是很難判定的，結(jié)果可能會(huì)相差兩倍。然而星震學(xué)將有能力判定到非常精確的年齡，從而為我們擴(kuò)大對(duì)我們周圍星系的了解提供機(jī)會(huì)。”
這些數(shù)據(jù)已經(jīng)幫助解決了一顆名為HD31901的矮造父變星的年齡爭(zhēng)論，這顆星屬于太陽(yáng)附近的雙魚(yú)-波江星團(tuán)。之前兩次計(jì)算得出的年齡大不相同——其中一種認(rèn)為其年齡大約為10億年，根據(jù)一顆被認(rèn)為是星系流的一部分的紅巨星；而另外一種計(jì)算估計(jì)其為1億3千萬(wàn)年，這根據(jù)其他恒星的旋轉(zhuǎn)。
有關(guān)HD 31901的星震學(xué)數(shù)據(jù)，可以推測(cè)它現(xiàn)在已經(jīng)有大約1.5億歲了——這同時(shí)證明這條星系流年齡還很年輕。 悉尼大學(xué)的天文學(xué)家西蒙·墨菲（Simon Murphy）說(shuō)：“這真是一個(gè)突破?，F(xiàn)在我們有了有關(guān)這些恒星的一系列規(guī)律脈動(dòng)，我們有了可以理解和比較的模型?！?/p> 一篇發(fā)表在《Nature》的研究表明；“這將允許我們用星震學(xué)來(lái)檢測(cè)恒星的年齡，這是我們從來(lái)沒(méi)有做到過(guò)的。但同時(shí)也向我們表明，這只是我們理解矮造父變星的一個(gè)跳板?！?/p> 作者: MICHELLE STARR FY:幺幺 如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請(qǐng)于三十日以內(nèi)聯(lián)系作者刪除 轉(zhuǎn)載還請(qǐng)取得授權(quán)，并注意保持完整性和注明出處 |
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