„Детството“ на една звезда оформя нейната звездна еволюция. От новородени до тийнейджъри, звездите в техните „млади години“ представляват сериозно научно предизвикателство.
Моделирането на процеса на звездообразуване в теоретични модели е изключително трудно заради неговата сложност. Наблюдението на пулсациите на звездата е един от малкото методи за получаване на повече информация за възрастта, структурата или формирането на звездата.
"Подобно на изследването на вътрешността на Земята, за което с помощта на сеизмология съдим за вътрешната ѝ структура, по този начин и за възрастта на звездите твърдим въз основа на техните пулсации", казва Констанце Цвинтц (Konstanze Zwintz).
Цвинтц се смята за пионер в младата област на астеросеизмологията и ръководи изследователската група „Звездна еволюция и астеросеизмология“ (“Stellar Evolution and Asteroseismology”) в Института за астрофизика и физика на частиците към университета в Инсбрук.
Синята линия показва еволюцията на звезда преди прехода към главната последователност (синята точка) според класическите модели, прилагани от 50-те години на миналия век. Бялата линия представлява реалистичното представяне, произтичащо от новия модел на Томас Щайндл – „дивите“ години на звездата от ранна детска възраст до тийнейджърски години, като еволюцията върви отдясно наляво в изображението. Кредит: Thomas Steindl
Поради повишената способност за извършване на прецизни наблюдения с космически телескопи като TESS, "Кеплер" и "Джеимс Уеб", изследването на звездните пулсации се разви значително през последните години. Тези постижения също така хвърлят нова светлина върху десетилетни теории за еволюцията на звездите.
С нов модел за това кога звездите стават възрастни
Докато звездите все още не превръщат водорода в хелий в своите ядра, те са „деца“. На този етап те се намират в предглавната последователност - след запалването си стават възрастни и преминават към основната последователност.
"Изследванията на звездите досега са се фокусирали главно върху възрастните звезди - като нашето Слънце", коментира Томас Щайндл (Thomas Steindl), член на изследователската група на Констанце Цвинтц и водещ автор на изследването.
"Дори и да звучи нелогично на пръв поглед, досега не е обръщано голямо внимание на еволюцията на предглавната последователност, защото тази фаза е много турбулентна и трудна за моделиране. Едва технологичният напредък от последните години ни позволява да погледнем по-отблизо към зародиша на звездите - и по този начин към онзи момент, когато звездата започва да синтезират хелий от водород."
В настоящото си изследване двамата изследователи от Инсбрук представят модел, който може да се използва за реалистично изобразяване на най-ранните фази от живота на звездите много преди те да станат възрастни. Моделът се основава на програмата с отворен код за звездна еволюция MESA (Modules for Experiments in Stellar Astrophysics).
Главната последователност е кривата от една основна диаграма за астрономите (на Херцшпрунг-Ръсел), около която са разположени повечето звезди във Вселената, които са звезди от типа звезди-джуджета. Тази диаграма свързва четири параметъра на звездите цвят - звездна величина, спектър - светимост. Тази линия е ясно изразена, защото и цветът, и светимостта, зависят само от масата на звездата (с известни вариации), защото звездите от главната последователност имат еднакъв източник на енергия - термоядрена реакция на превръщане на водород в хелий - реакция, която протича през целия живот на звездите. Кредит: Wikimedia Commons
Вдъхновен от лекция, изнесена от астронома Едуард Воробьов от Виенския университет на среща през 2019 г., Томас Щайндл прекара месеци в усъвършенстване на метода за използване на този код за звездна еволюция, за да пресъздаде хаотичната фаза на ранното звездообразуване и след това да предскаже техните специфични осцилации.
„Нашите данни показват, че звездите от предглавната последователност поемат много хаотичен ход в своята еволюция. Въпреки сложността му, сега можем да го използваме в нашия нов теоретичен модел", заявява Щайндл.
По този начин астрономът показва, че начинът, по който се формира звездата, оказва влияние върху поведението на осцилациите дори след запалването на ядрения синтез в главната последователност:
"Детската възраст оказва влияние върху по-късните пулсации на звездата: Това звучи много просто, но е силно съмнително. Класическата теория приема, че времето преди запалването е без значение. Това не е вярно: Сравнимо с музикален инструмент, дори фините разлики в състава водят до значителни промени в тона. По този начин нашите съвременни модели описват по-добре осцилациите в реалните звезди."
"Още преди около 20 години, когато за първи път видях осцилациите на млада звезда пред мен на екрана, бях убедена, че един ден ще мога да докажа значението на ранната звездна еволюция за "възрастната" звезда. Благодарение на голямата работа на Томас Щайндл сега успяхме: Определено това е моментът "еврика" за нашата изследователска група и още един важен етап за по-доброто разбиране на етапите на растеж на звездите", доволно отбелязва Констанце Цвинтц и е много оптимистично настроена за бъдещето
Спрaвкa: “The imprint of star formation on stellar pulsations” by Thomas Steindl, Konstanze Zwintz and Eduard Vorobyov, 19 September 2022, Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-022-32882-0
Изтoчник: Do Stars Remember Their Past? Study Sheds New Light on Old Theories of Stellar Evolution
University Of Innsbruck
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари