Illusztráció a konvekciót a napszerű csillagban. Kép jóváírása: NASA / CXC / M.Weiss. kattints a kinagyításhoz
A NASA Chandra X-ray Observatory felmérése a közeli napszerű csillagokról azt mutatja, hogy majdnem háromszor több neon van a nap és a helyi világegyetemben, mint azt korábban hitték. Ha igaz, ez megoldaná a kritikus problémát a nap működésének megértésével.
"A nap felhasználásával teszteljük, mennyire jól értjük a csillagokat és bizonyos mértékben az univerzum többi részét" - mondta Jeremy Drake a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központból, Cambridge, Mass. "De annak érdekében, hogy megértsük a napot, pontosan tudnunk kell, hogy miből készül - tette hozzá.
Nem ismert, hogy mennyi neont tartalmaz a nap. Ez kritikus információ a nap elméleti modelljeinek létrehozásához. A neonatomok, a szén, az oxigén és a nitrogén mellett, fontos szerepet játszanak abban, hogy az energia milyen gyorsan áramlik a nap magjában levő nukleáris reakciókból a széléhez, ahol azután az űrbe sugárzik.
Ennek az energiaáramnak a sebessége határozza meg a kritikus csillagrégió helyét és méretét, amelyet konvekciós zónának neveznek. A zóna a Nap felszíne közeléből kb. 125 000 mérföld távolságra terjed ki. Az a zóna, ahol a gáz gördülő, konvektív mozgáson megy keresztül, hasonlóan a zivatar instabil levegőjéhez.
"Ennek a turbulens gáznak rendkívül fontos feladata, mert a nap felszínén kibocsátott energia szinte teljes egészében konvekciós úton szállítódik" - mondta Drake.
A neon elfogadott mennyisége a napban paradoxonhoz vezetett. A napenergia konvekciós zónájának várható elhelyezkedése és mérete nem egyeztethető össze a napenergia-oszcillációkból következtetésekkel. A nap oszcillációja egy olyan technika, amelyet a csillagászok korábban támaszkodtak a nap belsejének vizsgálatára. Számos tudós megjegyezte, hogy a probléma megoldható, ha a neonok száma körülbelül háromszor nagyobb, mint a jelenleg elfogadott.
A neon pontos mennyiségének a napon való mérésére tett kísérleteket a természete megrázta; A neon atomok nem adnak aláírást a látható fényben. A több millió fokra hevített gázban azonban a neon fényesen ragyog a röntgen sugaraiban. A csillagokat, mint a nap, lefedi ez a szuperhevített gáz, amelyet a fehér korona elárul körülöttük a napfogyatkozás során. A nap koronájának megfigyeléseit azonban nagyon nehéz elemezni.
A neontartalom ellenőrzésére Drake és kollégája, Paola Testa, a Massachusetts Technológiai Intézet Cambridge-ben (Massachusetts) 21 napszerű csillagot észleltek a Földtől 400 fényév távolságra. Ezeknek a helyi csillagoknak és a napnak ugyanolyan mennyiségű neont kell tartalmazniuk, mint az oxigénhez képest.
Megállapítottuk azonban, hogy ezek a közeli csillagjegyek átlagosan csaknem háromszor annyi neont tartalmaznak, mint amit a napnak feltételeznek. "Vagy a nap őrült a csillagszomszédságában, vagy sokkal több neont tartalmaz, mint gondolnánk" - mondta Testa.
Ezek a Chandra eredmények megnyugtatták a csillagászokat, hogy a napmodell mögött levő részletes fizikai elmélet biztonságos. A tudósok a nap modelljét használják alapul a többi csillag felépítésének és fejlődésének megértéséhez, valamint az asztrofizika sok más területéhez.
"Ha a Drake és a Testa által mért neonmennyiség helyes, akkor ez egyidejű diadal a Chandra számára és a csillagok ragyogásának az elméletére" - mondta John Bahcall a Princetoni Fejlett Intézet Intézetéből, NJ Bahcall szakértő az a terület, aki nem vett részt a Chandra tanulmányában. Drake a tanulmány vezető szerzője, amelyet a Nature folyóirat ezen a héten jelentettek meg.
A NASA Marshall űrrepülési központja (Alaszk állambeli Huntsville) kezeli az ügynökség Tudományos Misszió Igazgatóságának Chandra programját. A Smithsonian Astrophysical Observatory irányítja a tudományt és a repülési műveleteket a Chandra X-ray Center-ről Cambridge-ben, Mass.
Eredeti forrás: Chandra sajtóközlemény
