Kepler avastab pulsatsioonid plejaadides

Plejaadide pilgu säravad tähed on tagaaiavaatlejatele lihtsad sihtmärgid. Need on ka professionaalsete maapealsete teleskoopide, polarimeetrite ja interferomeetrite sagedased sihtmärgid. Nii on irooniline, et need on keerukate kosmosetehnoloogiaga teleskoopide kõige raskemad sihtmärgid.

Plejaadide täheparve kuumad sinised tähed valgustavad klastri rada mööda suurt tähtedevahelist tolmupilve.
Davide De Martin ja ESA / ESO / NASA Photoshop FITS Liberator

Kusagil pole see tõesem kui Kepleri puhul. Eksoplaneedi jahipidamise satelliit on jälginud tuhandeid tähti, kuid kõige heledamad on suuresti selle käeulatusest väljas. Nüüd on astronoomid tulnud välja uue tehnikaga, kuidas seda muuta.

Insenerid konstrueerisid Kepleri tundlikud CCD-kaamerad, et tabada nõrkade tähtede minimaalseid muutusi, et tuvastada valguses pisikesed plekid, mis viitavad oma päikest läbivale planeedile. See peen tundlikkus tähendab aga seda, et Kepleril on raskusi selliste säravate tähtede nagu Alcyone, Atlas, Electra, Maia, Merope, Taygeta ja Pleione mõõtmisega - Plejaadide seitse õde.

CCD-kaamerad töötavad footonite jäädvustamisega, nt iga süvend vastab saadud pildil ühele pikslile. Kui satub arvukalt footoneid, võib kaev üle voolata, óóani.

Plejaadide avatud täheparv, nagu pildistas Kepleri satelliit. Valged vertikaalsed jooned on ülevalgustatud tähtedest õhku lastud.
NASA / Århusi ülikool / T. White

Sellised veritsusjäljed muudavad tähe heleduse mõõtmise keeruliseks, kuna salvestatud footonid pole kõik ühes kohas. Küsimusi teeb keeruliseks asjaolu, et Kepler on kosmoses, seetõttu on tal maajaamade kaudu andmete allalaadimiseks piiratud aeg. Andmete minimeerimiseks, mida ta Maale peab saatma, saadab kosmoseaparaat teavet ainult „postmargis” iga jälgitava tähe ümber. Lihtsalt pole ribalaiust, mis võimaldaks teabe täieliku tühjendamise rajalt alla saata.

Halo fotomeetria

Kuningliku astronoomiaühingu kuuväljaannete novembri numbris on Timothy White (Århusi ülikool, Taani; Georg-augusti ülikool Gottingen, Saksamaa; Max Plancki päikesesüsteemi uuringute instituut, Saksamaa) ja kolleegid välja mõelnud Kepleri piirangud: uuenduslik meetod, mida nimetatakse halo-fotomeetriaks .

Selle asemel, et vaadata küllastunud pikslit, mis tähistab tähte, mõõdab meetod heledust, kasutades selle keskse piksli ümber hajutatud valgust. Selle „halo” abil said astronoomid usaldusväärselt mõõta, kui eredad tähed aja jooksul varieerusid.

“Halo-meetod on kindel eelis eredate tähtede vaatlemisel, ” ütleb Austin Gulliver (Kanada Brandoni ülikool), kes uuringuga ei tegelenud.

Briljantsed tähed, mida me Plejaadide klastris näeme, on sinised hiiglaslikud tähed - nad on kõik Päikesest heledamad ja massiivsemad ning lähevad oma lühikese eluea lõppu. Ja Kepleri tähelepanekutest selgub, et nad kõik pulseerivad, varieerudes aeglaselt heledusega alla 1%.

Heledad kõverad näitavad, kuidas Plejaadide avatud tähtklastri "seitse õde" heleduse aja jooksul erinevad.
White, T. et al. Kuningliku Astronoomiaühingu igakuised teated , 2017. aasta 1. november

Imelik ja imeline Maia

Kuid üks neist tähtedest pole teiste moodi.

Maiat tunti juba elavhõbe-mangaanitähena : selle aeglane pöörlemine ja rahulik õhkkond võimaldavad selle pinna lähedal tiirutada raskete elementide ebaharilikus kontsentratsioonis. Kepleri vaatlustest selgus, et Maia varieerub ebatavaliselt pika aja jooksul, helendades ja tuhmudes 10 päeva jooksul. Koos maapealse spektroskoopia ja interferomeetriaga näitavad Kepleri andmed ka seda, et tõenäoliselt näeme Maia ekvaatoril. White ja tema kolleegid leidsid, et varieeruvus peab tulema tähtede pinnal asuvate kemikaalidega rikastatud suurtest täppidest.

"Kui täpp on tähepinnale kinnitatud, on sellel tõenäoliselt mingi seos esineva magnetväljaga, " märgib Gulliver, lisades, et selleks, et teada saada, miks ja kuidas need keemilised laigud eksisteerivad, on vaja rohkem andmeid. "Maiat tuleks täiendavalt uurida, kasutades Doppleri kuvamistehnikat mitme aasta jooksul, et laike paremini iseloomustada."

Nende väikeste pinna muutuste tunnistamine on tähtede, eriti interjööride, mis muidu on vaatlusulatusest väljas, mõistmiseks ülioluline, lisab Gulliver. Kepleri tuvastatud heleduse pulsatsioonide tekkeks muutuv plasma võib astronoomidele öelda, mis toimub tähtede sees. "Tähesüdamike füüsikast on veel palju aru saada."