كانبيرا:
يمكن أن تكشف “موسيقى” النجوم – الاهتزازات الضخمة الناجمة عن فقاعات غاز الغاز التي تتضايق في نص العديد من النجوم – عن معلومات أكثر عن قصص النجوم والأداء الداخلي مما اعتقد العلماء.
في بحث جديد نشر في الطبيعةلقد قمنا بتحليل توقيعات التردد للنجوم من خلال مجموعة واسعة من النجوم العملاقة في مجموعة M67 Star ، على بعد حوالي 3000 سنة ضوئية من الأرض.
باستخدام ملاحظات مهمة K2 من تلسكوب Kepler Space ، أتيحت لنا فرصة نادرة لمتابعة تطور النجوم خلال معظم رحلتهم عبر المرحلة العملاقة من دورة الحياة النجمية.
من خلال القيام بذلك ، اكتشفنا أن هذه النجوم عالقة “تلعب نفس الجزء من لحنهم” بمجرد أن تصل طبقتهم الخارجية المضطربة إلى منطقة حساسة للأعمق.
يكشف هذا الاكتشاف عن طريقة جديدة لفهم تاريخ النجوم – وكل المجرة.
صوت Star Quays
تحدث Quesches of the Stars في معظم النجوم (مثل شمسنا) التي لها طبقة خارجية متوفرة ، مثل وعاء من الماء المغلي. الفقاعات في الغاز الساخن وانفجرت على السطح ، وإرسال التموجات في جميع أنحاء النجم مما يجعلها تهتز بطريقة معينة.
يمكننا اكتشاف هذه الاهتزازات ، التي تحدث في “ترددات الرنين” المحددة ، وتسعى للحصول على اختلافات خفية في سطوع النجم. من خلال دراسة ترددات كل نجم في مجموعة تسمى مجموعة ، يمكننا الاتصال بـ “الأغنية” الفريدة للمجموعة.
تتساءل دراستنا عن الفرضيات السابقة حول ترددات الرنين في النجوم العملاقة ، وكشفت أنها تقدم معلومات أكثر تعمقا عن التصميمات الداخلية النجمية مما اعتقدنا سابقًا. بالإضافة إلى ذلك ، فتحت دراستنا طرقًا جديدة لفك تشفير تاريخ مجرتنا.
لحن الكتلة النجمية
لقد سعى علماء الفلك منذ فترة طويلة إلى فهم كيف تتطور النجوم مثل شمسنا مع مرور الوقت.
واحدة من أفضل الطرق للقيام بذلك هي دراسة مجموعات – مجموعات من النجوم التي شكلت وتشترك في نفس العمر ونفس التكوين. اجتذبت مجموعة تسمى M67 الكثير من الاهتمام لأنها تحتوي على العديد من النجوم ذات المكياج الكيميائي المشابه للشمس.
مثلما تساعدنا الزلازل في دراسة الجزء الداخلي من الأرض ، تكشف النجوم النجوم عن ما هو أسفل سطح النجم. كل نجمة “تغني” لحن ، مع ترددات تحددها بنيته الداخلية وخصائصه الفيزيائية.
تنتج النجوم الأكبر اهتزازات أعمق وأبطأ ، بينما تهتز النجوم الأصغر على ارتفاعات أعلى. ولن يلعب أي نجمة ملاحظة واحدة – كل صدى مع مجموعة كاملة من الداخل.
توقيع مفاجئ
من بين توقيعات التردد الرئيسية هي التباعد الصغير الذي يطلق عليه الأمر – مجموعة من ترددات الرنين القريبة جدًا من بعضها البعض. في النجوم الأصغر سنا ، مثل الشمس ، يمكن أن يوفر هذا التوقيع أدلة لكمية الهيدروجين التي لا يزال يتم حرق النجم في قلبه.
في العمالقة الحمراء ، الوضع مختلف. لقد استخدمت هذه النجوم الأكبر سناً جميع الهيدروجين في نوىها ، والتي أصبحت الآن خاملة.
ومع ذلك ، يستمر اندماج الهيدروجين في قشرة تحيط بالنواة. لقد كان من المفترض منذ فترة طويلة أن المساحات الصغيرة من هذه النجوم لم تقدم القليل من المعلومات.
ملاحظة في طريق مسدود
عندما قمنا بقياس مباريات النجوم الصغيرة في M67 ، فوجئنا برؤية أنهم كشفوا عن تغييرات في مناطق الانصهار الداخلية للنجمة.
مع سماكة قذيفة احتراق الهيدروجين ، زادت الفواصل. عندما انتقلت القشرة إلى الداخل ، تقلصت.
ثم وجدنا شيئًا آخر غير متوقع: في مرحلة معينة ، تم حظر المساحات الصغيرة. كان مثل القرص يقفز على ملاحظة.
اكتشفنا أن هذا المماطلة يظهر خلال خطوة محددة في حياة نجم عملاق – عندما تتطور غلافها الخارجي ، الطبقة “الغليان” التي تحمل الحرارة ، بحيث تمثل حوالي 80 ٪ من كتلة النجم. في هذه المرحلة ، يصل الحد الداخلي للمغلف إلى منطقة حساسة للغاية للنجم.
هذه الحدود مضطربة للغاية ، وتتحرك سرعة الصوت بقوة من خلالها – وهذا التغيير الحاد يؤثر على الطريقة التي تنتقل بها الموجات الصوتية عبر النجم. وجدنا أيضًا أن تردد التسرب يتم تحديده بوضوح بواسطة الكتلة والتكوين الكيميائي للنجم.
هذا يعطينا طريقة جديدة لتحديد النجوم في هذه المرحلة وتقدير عمرها بدقة محسنة.
تاريخ المجرة
النجوم مثل التسجيلات الأحفورية. إنهم يحملون بصمة البيئات التي شكلوها ، ويسمح لنا الطلاب بإعادة بناء تاريخ مجرتنا.
نمت درب التبانة من خلال الاندماج مع مجرات أصغر ، وتشكيل النجوم في أوقات مختلفة في مناطق مختلفة. إن تقديرات العمر الأفضل من خلال المجرة تساعدنا على إعادة بناء هذه القصة بمزيد من التفصيل.
تقدم مجموعات مثل M67 أيضًا نظرة عامة على مستقبل شمسنا ، حيث تقدم لمحة عامة عن التغييرات التي ستعاني منها على مدار مليارات السنين.
يعطينا هذا الاكتشاف أداة جديدة – وسبب جديد لمراجعة البيانات التي لدينا بالفعل. مع سنوات من الملاحظات الزلزالية من درب التبانة بأكملها ، يمكننا الآن العودة إلى هذه النجوم و “الاستماع” مرة أخرى ، وهذه المرة معرفة ما الذي يجب الاستماع إليه.
كلوديا رييسزميل ما بعد الدكتوراه ، كلية أبحاث علم الفلك والفلك ، الجامعة الوطنية الأسترالية
تم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة Communs Communs الإبداعية. اقرأها المقالة الأصلية.
(باستثناء العنوان ، لم يتم نشر هذه القصة من قبل موظفي NDTV ويتم نشرها من تدفق نقابي.)
