4.3K
После четырех лет непрерывного мониторинга астрономы обнаружили явные признаки конвективных ячеек в гигантской пульсирующей звезде.
Цефеиды – светящиеся пульсирующие звезды, которые испытывают сильные периодические изменения размера и яркости каждые несколько дней или недель. Так как они очень яркие, они легко обнаруживаются в галактиках за пределами Млечного Пути. Легкие вариации цефеид могут быть использованы для расчета расстояний до этих галактик и калибровки измерения расстояний во Вселенной.
В поле зрения «Kepler» попала единственная цефеида V1154 Лебедя, которая стала объектом пристального внимания. После завершения первоначальной миссии космического телескопа «Kepler» команда астрономов из Астрофизической обсерватории Готарда (Венгрия) и Обсерватории Конколи (Венгрия) проанализировала весь набор данных, который охватывал 1460 дней и содержал более 52 тысяч измерений. Эти данные привели к нескольким открытиям. Ученые обнаружили, что звезда испытывает регулярные долгосрочные вариации: сила и продолжительность изменений 4,9-дневной пульсации очень незначительно меняется в течение каждых 159 дней. Астрономы до сих пор пытаются выяснить физическое происхождение этого явления.
«Одной из главных загадок в пульсации некоторых звезд является незначительное изменение частоты «миганий» каждые несколько недель или месяцев. Мы пока не знаем, каковы причины таких сдвигов, но наши спектроскопические измерения уже исключили наличие звезды-компаньона вокруг цефеиды в качестве возможной причины 159-дневного цикла», – сообщил Ализ Дерекас из Астрофизической обсерватории Готарда.
Самым важным открытием является обнаружение так называемого грануляционного шума. Грануляция – это постоянное кипение звездной поверхности, создаваемое конвективными движениями звездного вещества, переносящего энергию наружу. Мы можем непосредственно наблюдать эти движения только на Солнце, но известно, что звезды относительно прохладной температуры демонстрируют конвективную грануляцию. Это происходит потому, что постоянное «жужжание» от конвективных ячеек, когда они появляются и исчезают на поверхности, добавляет небольшой низкочастотный шум к изменениям освещенности. Космический телескоп «Kepler» измерил эти помехи в тысячах солнцеподобных звезд и красных гигантов. Но ни одна из них не была столь же большой и тяжелой как V1154 Лебедя, и ни одна из них не пульсировала.Сверхточные измерения «Kepler» показали, что отдельные мелкие конвективные ячейки в среднем сохраняются в течение трех-четырех дней, пока в них не кончится материал и их заменят другие гранулы. Это значительно дольше, чем 10-20 минутная жизнь солнечных гранул, но могло быть ожидаемым от звезды, которая в диаметре в 45 раз больше Солнца.
Исследователи также ожидали, но так и не нашли колебания подобные солнечным, то есть низкоуровневые, нерегулярные вариации яркости, вызванные звуковыми волнами, распространяющимися в звезде. По-видимому, наличие сильной пульсации, когда слои звезды двигаются в унисон, предотвращает эти колебания.
Астрономы планируют сравнить свои результаты с другими цефеидами, поиск которых требует продолжительных, частых и непрерывных измерений переменной яркости, которые могут обеспечить только несколько телескопов. Космический телескоп TESS будет наблюдать за горсткой цефеид в течение почти одного года, и ученые ожидают, что по крайней мере одна из них станет хорошей мишенью для аналогичного исследования.