Ezen a héten a Kepler-misszió első eredményei hullámszerűen jelennek meg az amerikai csillagászati társaság (AAS) Washington DC-ben tartott ülésén. Arra a csillagászat egyik ágára gondolok, amelyről többet fogsz hallani, amikor Kepler és más missziók elkezdik feltárni a csillagok belső struktúráit - az aszteroszetizmus. Tehát mi az aszteroszemológia?
A szeizmológia a Földön zajló földrengések vizsgálata. De a vita szempontjából még fontosabb, hogy a szeizmikus hullámok tanulmányozása. A földrengések különféle típusú szeizmikus hullámokat generálnak, amelyek a szikla különböző rétegein haladnak keresztül, és így lehetőséget kínálnak a mély földi struktúrák ábrázolására. Alapvetően a nagy földrengések természetes szonogramot biztosítanak a Föld belsejében, még mélyebbre nézve, mint az alagút vagy a fúró. Mivel ezek a hullámok a bolygó egyik oldalától a másikig terjednek, egészen a Föld középpontjáig tekinthetünk. Így tudjuk, hogy a Föld külső magja folyékony, és a Föld többi részének belső és felszíni szerkezetének relatív méretei és sűrűségei.
Az aszteroszeizológia, más néven csillagseizológia, ugyanolyan betekintést nyújt nekünk a csillagok szerkezetébe. A pulzáló csillagok oszcillációinak tanulmányozásával a csillagászok belekapaszkodhatnak a csillagok szívébe, amely az egyik legnehezebb hely az egész világegyetemben. A csillagok belső tereinek az oszcillációkkal való vizsgálata az az oka, hogy a különböző oszcillációs módok különböző mélységekbe hatolnak be a csillag belsejében. A pulzáció sebességét és amplitúdóját összekapcsolva más információkkal, például spektrumokkal, amelyek felfedik a csillag összetételét, információkat kapunk a csillagok belső felépítéséről.
A csillag-oszcillációs módokat három kategóriába soroljuk az őket meghajtó erő alapján: akusztikus, gravitációs és felületi gravitációs hullám üzemmódok. A p-mód vagy az akusztikus hullámok erői nyomásnak vannak kitéve, ezért a „p-mód” elnevezés van. Ezek a hullámok meg tudnak mondani nekünk a csillag felszíne alatti régiók szerkezetéről és sűrűségéről. A g-mód, vagy a gravitációs hullámok a csillag belsejére korlátozódnak. Az f-mód vagy a felszíni gravitációs hullámok szintén gravitációs hullámok, de a csillagok külső rétegein vagy azok közelében fordulnak elő, tehát információkat adnak a csillagok felületének körülményeiről.
A helioseizmus a hullámok oszcillációjának terjedését vizsgálja a Napban. Mivel a Nap a legközelebbi csillag nekünk, sokkal könnyebb megvizsgálni a pulzációját részletesebben. A nap oszcillációinak értelmezésével még a Nap távoli oldalán lévő napfoltokat is észlelhetjük, mielőtt azok a látványba forognak. A csillagberendezések sok modelljének a Nap oszcillációinak tanulmányozása során nyert információkon alapszik. De a Nap csak egy csillag van evolúciójának egy pontján, így a csillagok valódi megértéséhez még sok más csillagot kell megfigyelnünk, különböző méretű, tömegű, összetételű és életkorú.
Pontosan ezt csinálja Kepler jelenleg. A műholdas ég egy 100 négyzetméteres szakaszán bámul Cygnus és Lyra között, folyamatosan gyűjtve az adatokat a több mint 150 000 csillag fényerősségéről a következő három-öt évben. Míg Kepler elsődleges feladata a csillagok körül lévő Föld-szerű bolygók létezésének és bőségének felfedezése, mindezt a nagy pontosságú fotometriát más tudomány céljaira fogják felhasználni, különös tekintettel az összes típusú változó csillag tanulmányozására és az aszteroszeizológia elvégzésére a csillagokhoz hasonló csillagokon.
A Kepler-misszió első tudományos eredményeinek várt várakozása, január 4-i kiadása, számos tanulmányt tartalmazott az aszteroszemológiáról és a csillagszerkezet példátlan részletességű megértésének lehetőségeiről. A csillagászok új információhullámot vezetnek a csillagok hullámterjedéséről. Vigyázz, kész, szörf!
További irodalom:
A Kepler aszteroszeizmikus potenciálja: első eredmények napenergia típusú csillagokra
W. J. Chaplin, Appourchaux T., Y. Elsworth és mtsai
http://arxiv.org/abs/1001.0506
Napfényes oszcillációk alacsony fényerejű vörös óriásokban: első eredmények Keplerből
Bedding T., Huber D., D. Stello et al
http://arxiv.org/abs/1001.0229
Kepler Asteroseismology Program: Bevezetés és első eredmények
Ronald L. Gilliland, T. M. Brown, J. Christensen-Dalsgaard
http://arxiv.org/abs/1001.0139
