Denne uken kommer de første resultatene fra Kepler-oppdraget i bølger fra møtet med American Astronomical Society (AAS) i Washington, DC. Jeg viser til en gren av astronomi du vil høre mer om når Kepler og andre oppdrag begynner å avsløre de indre strukturer i stjerner-asteroseismologi. Så, hva er asteroseismologi?
Seismologi er studiet av jordskjelv på jorden. Men enda viktigere for diskusjonen vår, er det studiet av seismiske bølger. Jordskjelv produserer forskjellige typer seismiske bølger som beveger seg gjennom forskjellige lag av bergart, og gir oss en vei til bildestrukturer dypt inne i Jorden. I hovedsak gir store jordskjelv oss et naturlig sonogram for å se på jorden, langt dypere enn vi kan tunnel eller bore. Siden disse bølgene forplanter seg helt fra den ene siden av planeten til den andre, kan vi se helt til sentrum av jorden. Slik vet vi at den ytre kjerne av jorden er flytende, og de relative dimensjonene og tetthetene av de andre delene av jordas indre og overflatestruktur.
Asteroseismologi, også kjent som stjerneseismologi, gir oss den samme typen innsikt i stjernenes struktur. Ved å studere svingningene i pulserende stjerner kan astronomer kikke seg inn i stjernenes hjerter, et av de vanskeligste stedene å observere i hele universet. Årsaken til at stjernens interiør kan etterforskes fra svingninger er at forskjellige svingningsmodus trenger inn i forskjellige dybder inne i stjernen. Ved å kombinere hastigheten, og amplituden av pulseringen med annen informasjon, for eksempel spektre, som avslører hva stjernens sammensetning er, får vi informasjon om den indre strukturen til stjerner.
Stellare svingningsmodus er delt inn i tre kategorier, basert på kraften som driver dem: akustiske, tyngdekraften og overflatetyngdekraften. p-modus, eller akustiske bølger, har trykk som sin kraft, derav navnet "p-modus". Disse bølgene kan fortelle oss ting om strukturen og tettheten til regioner under overflaten til en stjerne. g-modus, eller tyngdekraftsbølger, er begrenset til stjernens indre. f-modus, eller overflategravitasjonsbølger er også gravitasjonsbølger, men forekommer ved eller i nærheten av de ytre lagene av stjerner, så de gir oss informasjon om overflateforholdene til stjerner.
Helioseismologi er studiet av forplantningen av bølgesvingninger i solen. Siden solen er den nærmeste stjernen for oss, er det mye enklere å studere pulseringen mer detaljert. Ved å tolke solsvingninger kan vi til og med oppdage solflekker på yttersiden av sola før de roterer til syne. Mange av våre modeller for fantastisk interiør er basert på informasjon hentet gjennom å studere solens svingninger. Men solen er bare en stjerne på et tidspunkt i utviklingen, så for å virkelig forstå stjerner må vi observere mange flere stjerner av ulik størrelse, masse, sammensetning og alder.
Det er nettopp det Kepler gjør akkurat nå. Satellitten stirrer på en 100 kvadrat graders del av himmelen mellom Cygnus og Lyra og tar kontinuerlig data om lysstyrken til over 150 000 stjerner de neste tre til fem årene. Mens Keplers primære oppgave er å oppdage eksistensen og overfloden av jordlignende planeter rundt stjerner, vil all denne høye presisjonsfotometri brukes til annen vitenskap, spesielt å studere variable stjerner av alle typer og utføre asteroseismologi på stjerner som viser sollignende svingninger.
Den etterlengtede utgivelsen av de første vitenskapsresultatene fra Kepler-oppdraget 4. januar inkluderte mange artikler om asteroseismologi og potensialet for å forstå stjernestruktur i enestående detalj. Astronomer sykler den nye bølgen med informasjon om bølgeforplantning i stjerner. Surf er oppe!
Videre lesning:
Det asteroseismiske potensialet til Kepler: første resultater for stjerner av soltype
W. J. Chaplin, T. Appourchaux, Y. Elsworth, et al
http://arxiv.org/abs/1001.0506
Sollignende svingninger i røde giganter med lav lysstyrke: første resultater fra Kepler
T. R. Bedding, D. Huber, D. Stello, et al
http://arxiv.org/abs/1001.0229
Kepler Asteroseismology Program: Introduksjon og første resultater
Ronald L. Gilliland, T. M. Brown, J. Christensen-Dalsgaard
http://arxiv.org/abs/1001.0139
