Şimdiye kadar tespit edilen en küçük ‘yıldız depremleri’

Epsilon Indi (ε Indi), 11,9 ışıkyılı uzaklıkta, güneşin çapının %71’ine sahip turuncu bir cüce yıldızdır (K cüce olarak da bilinir). Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) araştırmacısı Tiago Campante liderliğindeki uluslararası bir ekip, bu yıldızı Avrupa Güney Gözlemevi’nin (ESO) Çok Büyük Teleskobu’na (VLT) monte edilen ESPRESSO spektrografı ile inceledi ve en küçük “yıldız depremlerini” tespit etti. ” şimdiye kadar kaydedilmiş.

Ekip, yıldızlardaki salınımları ölçen asterosismoloji adı verilen bir teknik kullandı. Bunlar, tıpkı depremlerin bize Dünya’nın iç kısmı hakkında bilgi vermesi gibi, yıldızların iç kısımlarına dolaylı bakışlar sağlar. ε Indi’de tespit edilen salınımların tepe genliği saniyede sadece 2,6 santimetredir (Güneş’in salınım genliğinin yaklaşık %14’ü), bu da onu bugüne kadar güneşe benzer salınımları doğrulanmış gözlemlenen en küçük ve en soğuk cüce yıldız yapar.

Bu ölçümler o kadar hassastır ki, tespit edilen hız bir tembel hayvanın ortalama hızından daha yavaştır.

“Bu gözlemlerin son derece hassas seviyesi, olağanüstü bir teknolojik başarıdır. Daha da önemlisi, bu tespit, kesin asterosismolojinin, yüzey sıcaklıkları 4.200 santigrat derece kadar düşük olan, güneş yüzeyinden yaklaşık 1.000 derece daha soğuk olan cücelere kadar hassas asterosismolojinin mümkün olduğunu ve etkili bir şekilde açıldığını kesin olarak göstermektedir. Gözlemsel astrofizikte yeni bir alan açıyor” diyor Porto Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik ve Astronomi Bölümü’nde yardımcı doçent olan Campante (DFA-FCUP).

Bu düzeydeki kesinlik, bilim adamlarının, bu soğuk cüce yıldızların kütlesi ve çapı arasındaki ilişkiyle ilgili olarak teori ve gözlemler arasında uzun süredir devam eden anlaşmazlığı çözmelerine yardımcı olabilir.

“Yıldız evrimi modellerinin, ampirik yöntemlerden elde edilen çapa kıyasla K cücelerinin çapını %5-15 oranında eksik tahmin ettiği biliniyor. K cücelerindeki salınımların asterosismoloji yoluyla incelenmesi, mevcut yıldız modellerinin eksikliklerinin belirlenmesine yardımcı olacak ve dolayısıyla, IA araştırmacısı Margarida Cunha, “Bu tutarsızlığı ortadan kaldıracak şekilde bunları geliştirin” diye açıklıyor.

Bu “yıldız depremleri” artık IA’nın güçlü bir şekilde dahil olduğu bir görev olan Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) gelecekteki PLATO uzay teleskopunun planlanmasına yardımcı olmak için kullanılabilir. Bu çalışmada ölçülen salınım genlikleri, PLATO tarafından ölçüleceği için fotometrideki genliklere dönüştürülebilir; bu, 2026’da fırlatılması planlanan PLATO’nun sismik verimini doğru bir şekilde tahmin etmeye yardımcı olacak önemli bir bilgi parçasıdır.

Bu tür salınımların tespitinin mevcut araçsal yeteneklerimizin ötesinde olabileceğine dair başlangıçtaki bazı şüphelere rağmen, Mário João Monteiro (IA ve DFA-FCUP) şöyle açıklıyor: “ε Indi’de güneşe benzer salınımların varlığını tespit etmenin ötesinde, şimdi K cücelerinin yüzey katmanlarının karmaşık fiziğini incelemek için salınımları kullanmayı umuyoruz. Bu yıldızlar, güneşimizden daha soğuk ve daha aktiftir, bu da onları, henüz üzerinde çalışmadığımız yüzey katmanlarında meydana gelen önemli olayları araştırmak için önemli laboratuvarlar haline getirir. diğer yıldızlardaki ayrıntılar.”

Ekibin ESPRESSO’yu neden kullandığı konusunda, IA’daki “Diğer Dünyaların tespiti ve karakterizasyonuna doğru” araştırma grubunun lideri Nuno Cardoso Santos (IA & DFA-FCUP), şunları söyledi: “IA’nın ortak liderliğindeki uluslararası bir konsorsiyum, ESPRESSO’yu geliştirdi. ESPRESSO spektrografı.ESPRESSO’nun ana hedefleri, diğer yıldızların yörüngesindeki düşük kütleli gezegenleri tespit etmek ve karakterize etmek ve doğanın fiziksel sabitlerinin değişkenliğini incelemektir.Bu sonuç, ESPRESSO spektrografının diğer durum durumlarını incelemek için potansiyelini göstermektedir. sanat bilimi vakaları.”

Turuncu cüce yıldızlar ve gezegen sistemlerinin yaşam süreleri çok uzun olduğundan, son zamanlarda yaşanabilir dünyalar ve dünya dışı yaşam arayışında öncelikli odak noktası haline geldiler.

Bu sonuç, asterosismolojinin gücünün artık gerçekten geniş kapsamlı çıkarımlarla bu tür yıldızların ve onların yaşanabilir gezegenlerinin ayrıntılı karakterizasyonunda potansiyel olarak kullanılabileceğini göstermektedir. Dahası, asterosismolojinin mümkün kıldığı yakındaki soğuk cücelerin yaşlarının kesin olarak belirlenmesi, doğrudan görüntülenen ötegezegenlerdeki biyolojik imzaların yorumlanmasında kritik öneme sahip olabilir.

Mário João Monteiro, “Doğaya her yeni bir pencere açtığımızda, yeni sürprizler bizi yeni beklenmedik keşiflere sürüklüyor. ε Indi, parlak manzaralı bir pencere olma vaadini taşıyor” diyor.

Araştırma yayınlanan dergide Astronomi ve Astrofizik.