Tento týždeň sa prvé vlny misie Kepler objavujú na vlnách stretnutia americkej astronomickej spoločnosti (AAS) vo Washingtone, DC. Mám na mysli odvetvie astronómie, o ktorom budete počuť viac, keď Kepler a ďalšie misie začnú odhaľovať vnútorné štruktúry hviezd - asteroseismológie. Čo je to asteroseismológia?
Seizmológia je štúdium zemetrasení na Zemi. Ale čo je dôležitejšie pre našu diskusiu, je to štúdium seizmických vĺn. Zemetrasenia vytvárajú rôzne druhy seizmických vĺn, ktoré prechádzajú rôznymi vrstvami hornín, čo nám poskytuje spôsob, ako zobraziť štruktúry hlboko v Zemi. Veľké zemetrasenia nám v podstate poskytujú prirodzený sonogram, ktorý sa pozerá dovnútra Zeme, hlbšie potom môžeme tunelovať alebo vŕtať. Pretože sa tieto vlny šíria z jednej strany planéty na druhú, môžeme sa pozerať až do stredu Zeme. Takto vieme, že vonkajšie jadro Zeme je kvapalné a relatívne rozmery a hustoty ostatných častí vnútornej a povrchovej štruktúry Zeme.
Asterózna veda, známa tiež ako hviezdna seizmológia, nám dáva rovnaký pohľad na štruktúru hviezd. Štúdiom oscilácií v pulzujúcich hviezdach môžu astronómovia nahliadnuť do samotných sŕdc hviezd, jedného z najťažších miest na pozorovanie v celom vesmíre. Dôvodom hviezdnych vnútorností, ktoré sa dajú zistiť z kmitov, je to, že rôzne režimy kmitania prenikajú do rôznych hĺbok vnútri hviezdy. Kombináciou rýchlosti a amplitúdy pulzácie s inými informáciami, ako sú napríklad spektrá, ktoré ukazujú, aké zloženie hviezdy je, získame informácie o vnútornej štruktúre hviezd.
Hviezdne oscilačné režimy sú rozdelené do troch kategórií na základe sily, ktorá ich poháňa: režimy akustickej, gravitačnej a povrchovej gravitácie. p-režim alebo akustické vlny majú tlak ako svoju silu, odtiaľ názov „p-režim“. Tieto vlny nám môžu povedať veci o štruktúre a hustote oblastí pod povrchom hviezdy. Režim g alebo gravitačné vlny sú obmedzené na vnútro hviezdy. F-režim alebo vlny povrchovej gravitácie sú tiež gravitačné vlny, ale vyskytujú sa vo vonkajších vrstvách hviezd alebo v ich blízkosti, takže nám poskytujú informácie o povrchových podmienkach hviezd.
Helioseismológia je štúdium šírenia vlnových oscilácií na Slnku. Keďže Slnko je pre nás najbližšou hviezdou, je oveľa ľahšie študovať jeho pulzy podrobnejšie. Interpretáciou slnečných oscilácií dokážeme dokonca zistiť slnečné škvrny na opačnej strane Slnka skôr, ako sa otočia do zorného poľa. Mnohé z našich modelov hviezdnych interiérov sú založené na informáciách získaných štúdiom oscilácií Slnka. Ale Slnko je iba jednou hviezdou v jednom bode svojho vývoja, aby sme skutočne porozumeli hviezdam, musíme pozorovať oveľa viac hviezd rôznej veľkosti, hmotnosti, zloženia a veku.
To je presne to, čo robí Kepler práve teraz. Satelit sa pozerá na časť oblohy s nebeskou výškou 100 štvorcových stupňov medzi Cygnusom a Lyrou, ktorá nepretržite prijíma údaje o jase viac ako 150 000 hviezd počas nasledujúcich troch až piatich rokov. Zatiaľ čo Keplerovým primárnym poslaním je objavovať existenciu a hojnosť planét podobných Zemi okolo hviezd, všetka táto vysoko presná fotometria sa použije pre iné vedy, najmä pre štúdium premenných hviezd všetkých typov a vykonávanie asteroseizmológie na hviezdach, ktoré ukazujú slnečné oscilácie.
Očakávané vydanie prvých vedeckých výsledkov z Keplerovej misie 4. januára zahŕňalo množstvo článkov o asteroseizmológii a potenciál porozumieť hviezdnej štruktúre v bezprecedentných detailoch. Astronómovia jazdia na novej vlne informácií o šírení vlny v hviezdach. Surf je hore!
Ďalšie čítanie:
Asteroseizmický potenciál Keplera: prvé výsledky pre hviezdy solárneho typu
W. J. Chaplin, T. Appourchaux, Y. Elsworth, a kol
http://arxiv.org/abs/1001.0506
Slnečné oscilácie v červených gigantoch s nízkou svietivosťou: prvé výsledky od Keplera
T. R. Bedding, D. Huber, D. Stello, a kol
http://arxiv.org/abs/1001.0229
Program Keplerovej Asteroseismológie: Úvod a prvé výsledky
Ronald L. Gilliland, T. M. Brown, J. Christensen-Dalsgaard
http://arxiv.org/abs/1001.0139
