Ovog tjedna, prvi rezultati misije Kepler objavljuju se talasima sa sastanka Američkog astronomskog društva (AAS) u Washingtonu, DC. Mislim na granu astronomije o kojoj ćete više slušati dok Kepler i druge misije počinju otkrivati unutrašnje strukture zvijezde - asteroseizmologija. Dakle, što je asteroseizmologija?
Seizmologija je proučavanje potresa na Zemlji. No, što je još važnije za našu raspravu, to je proučavanje seizmičkih valova. Zemljotresi proizvode različite vrste seizmičkih valova koji prolaze kroz različite slojeve stijena, pružajući nam način da prikažemo strukture duboko u Zemlji. U osnovi, veliki zemljotresi pružaju nam prirodni sonogram za gledanje unutar Zemlje, daleko dublje nego što možemo tunelirati ili izbušiti. Budući da se ti valovi šire s jedne strane planeta na drugu, možemo gledati sve do središta Zemlje. Tako znamo da je vanjska jezgra Zemlje tečna, a relativne dimenzije i gustoća ostalih dijelova Zemljine unutarnje i površinske strukture.
Asteroseizmologija, poznata i kao zvjezdana seizmologija, daje nam istu vrstu uvida u strukturu zvijezda. Proučavajući oscilacije u pulsirajućim zvijezdama, astronomi mogu zaviriti u sama srca zvijezda, jedno od najtežih mjesta za promatranje u čitavom svemiru. Razlog zvjezdanih interijera može se ispitati od oscilacija je taj što različiti načini oscilacija prodiru do različitih dubina unutar zvijezde. Kombinirajući brzinu i amplitudu pulsiranja s drugim informacijama, poput spektra, koji otkrivaju kakav je sastav zvijezde, dobivamo podatke o unutarnjoj strukturi zvijezda.
Zvjezdani oscilacijski načini dijele se u tri kategorije na temelju sile koja ih pokreće: akustički, gravitacijski i površinski-gravitacijski valni modusi. p-mod ili zvučni valovi imaju pritisak kao svoju silu, otuda je i naziv "p-mode". Ti valovi nam mogu reći stvari o strukturi i gustoći područja ispod površine zvijezde. g-način, ili gravitacijski valovi, ograničeni su na unutrašnjost zvijezde. f-mod ili površinski gravitacijski valovi su također gravitacijski valovi, ali javljaju se na ili u blizini vanjskih slojeva zvijezda, pa nam daju podatke o površinskim uvjetima zvijezda.
Helioseizmologija je proučavanje širenja valnih oscilacija na Suncu. Budući da nam je Sunce najbliža zvijezda, mnogo je lakše proučiti njegove pulsacije detaljnije. Tumačeći solarne oscilacije čak možemo otkriti sunčeve pjege na drugoj strani Sunca prije nego što se rotiraju u pogled. Mnogi naši modeli zvjezdanog interijera temelje se na informacijama dobivenim proučavanjem oscilacija Sunca. Ali Sunce je samo jedna zvijezda u jednom trenutku svoje evolucije, tako da da bismo stvarno razumjeli zvijezde, trebamo promatrati još mnogo zvijezda različitih veličina, masa, sastava i starosti.
Upravo to Kepler trenutno radi. Satelit zuri u nebeski presjek od 100 kvadratnih stupnjeva između Cygnusa i Lyre, neprekidno uzimajući podatke o svjetlini od preko 150 000 zvijezda u sljedećih tri do pet godina. Dok je Keplerova osnovna misija otkriti postojanje i obilje zemaljskih planeta oko zvijezda, sva ova visoko precizna fotometrija bit će korištena za druge znanosti, posebno za proučavanje promjenjivih zvijezda svih vrsta i izvođenje asteroseizmologije na zvijezdama koje pokazuju oscilacije slične suncu.
Očekivano objavljivanje prvih rezultata znanosti iz Keplerove misije 4. siječnja obuhvatilo je brojne radove o asteroseizmologiji i potencijalu za razumijevanje zvjezdane strukture bez presedana. Astronomi jašu novi val informacija o širenju valova u zvijezdama. Surfajte!
Daljnje čitanje:
Asteroseizmički potencijal Keplera: prvi rezultati za zvijezde solarnog tipa
W. J. Chaplin, T. Appourchaux, Y. Elsworth i sur
http://arxiv.org/abs/1001.0506
Solarne oscilacije u crvenim divovima slabe svjetlosti: prvi rezultati Keplera
T. R. Bedding, D. Huber, D. Stello i sur
http://arxiv.org/abs/1001.0229
Kepler asteroseizmološki program: uvod i prvi rezultati
Ronald L. Gilliland, T. M. Brown, J. Christensen-Dalsgaard
http://arxiv.org/abs/1001.0139
