Мелодии мюзикла "звездотрясения" проливают новый свет на то, как образовалась наша галактика
Говорят, что музыка — это универсальный язык человечества, однако некоторые звезды в нашей галактике излучают свой собственный ритм, открывая новые подсказки о том, как они и наша галактика развивались с течением времени.
Согласно международной команде исследователей, в состав которой входят ученые из Австралийского национального университета (ANU) и Университета Нового Южного Уэльса (UNSW Sydney), некоторые звезды демонстрируют колебания своей яркости, вызванные непрерывными "звездными землетрясениями". Результаты этого исследования были опубликованы в журнале Nature.
Эти колебания можно преобразовать в частоты, которые позволят определить возраст звезды и другие характеристики, такие как ее масса.
Ведущий автор исследования, доктор Клаудия Рейес из ANU, сравнила звезды с музыкальными инструментами, каждый из которых исполняет свою уникальную мелодию.
"Звездотрясения происходят в определенных звездах, вызывая непрерывный цикл яркости и тусклости. Тщательно наблюдая за этими небольшими колебаниями, мы можем "услышать" музыкальный ритм звезды," — отметила доктор Рейес, которая большую часть этой работы выполнила во время своего пребывания в UNSW Sydney.
"Эти колебания можно сравнить с музыкальными нотами, подобными вибрациям струны или звукам барабана, которые могут быть преобразованы в частоты. Каждая частота раскрывает нам больше информации о размере звезды, ее химическом составе и внутренней структуре."
Доктор Рейес подчеркнула, что каждая из изученных звезд обладает "оболочкой энергии вокруг своего ядра", которая поддерживает их жизнедеятельность. Эта область звезды напоминает печь, где происходят ядерные реакции, и формируются элементы. Эти реакции производят огромное количество энергии, а образующиеся в ходе этих процессов элементы выбрасываются в бескрайний космос.
С течением времени, когда звезда стареет и изменяются ее масса и внутренняя структура — например, когда звезда эволюционирует в субгиганта или красного гиганта — эти так называемые "печные" области рядом с ядром могут увеличиваться или уменьшаться.
Когда это происходит, звезда начинает излучать различные частоты, что является важным открытием, которое приближает ученых к восстановлению истории нашей галактики.
Исследователи изучали частоты, излучаемые звездами в области нашей галактики, известной как "открытый кластер M67". Доктор Рейес отметила, что команда исследователей была заинтересована именно в этих звездах, поскольку они подобны братьям и сестрам — они возникли из одного молекулярного облака в одно и то же время, и, следовательно, имеют схожий возраст и химический состав.
Звезды в кластере M67 также обладают качествами, схожими со звездами, близкими к Земле, такими как наше Солнце.
"Мы изучали частоты, излучаемые звездами в этом кластере, по мере их эволюции в субгигантов и красных гигантов — что никогда ранее не было полностью исследовано," — добавила доктор Рейес.
Ученые обнаружили, что звезды в этом кластере достигают момента в своем жизненном цикле, когда подпись частоты, которую они излучают, временно останавливается, как будто сигнал застрял в петле, повторяясь, как заевшая пластинка, прежде чем возобновить свое движение. Доктор Рейес называет этот момент "плато".
"Звезды имеют множество слоев, подобно луку. Мы обнаружили, что плато возникает из-за событий в определенном слое звезды и на определенных частотах, которые зависят от массы и металличности звезды," — пояснила доктор Рейес.
"Это означает, что мы можем предсказать, когда и на какой частоте плато произойдет в жизненном цикле звезды, что позволяет делать очень точные оценки возраста звезд, находящихся в фазе плато.
"Это исследование помогает нам лучше понять, как звезды эволюционируют, и предоставляет новый инструмент для оценки их возраста, что имеет решающее значение для изучения эволюции нашей галактики."
В данной работе участвовали ученые из ANU, UNSW Sydney, Университета Сиднея, Йельского университета, Университета Гавайев и Массачусетского технологического института.
