TESS vindt 158.505 pulserende rode reuzen
De Transiting Exoplanet Survey Satellite van de NASA zoekt naar exoplaneten maar de gevoelige metingen van de helderheden van sterren zijn ook ideaal om oscillaties van sterren te bestuderen. Dit onderzoeksgebied wordt asteroseismologie genoemd.
Net onder het oppervlak van zonachtige sterren stijgt heet gas op, koelt af en zinkt weer waarna het opwarmen opnieuw begint. Het is te vergelijken met een pan kokend water op een fornuis.
Deze beweging produceert golven van drukveranderingen, geluidsgolven, die interacteren en uiteindelijk zorgen voor stabiele oscillaties met periodes van enkele minuten die zorgen voor kleine veranderingen in de helderheid van sterren.
Grote sterren vergelijkbaar met de Zon pulseren veel langzamer en de overeenkomstige helderheidsveranderingen kunnen honderden keren groter zijn. De oscillaties van onze Zon werden in de jaren ’60 voor het eerst waargenomen.
De CoRoT ruimtetelescoop (Convection, Rotation and planetary Transits), die actief was tussen 2006 en 2013, detecteerde zonachtige oscillaties in duizenden sterren.
De Kepler ruimtetelescoop van de NASA vond tussen 2009 en 2018 tienduizenden oscillerende sterren. De TESS ruimte telescoop heeft dit aantal nu nog eens vertienvoudigd.
In het nieuwe onderzoek maakten de astronomen gebruikt van machine learning om geautomatiseerd de fotometrische gegevens van TESS te onderzoeken op de aanwezigheid van oscillaties in de sterspectra van rode reuzen. Op die manier waren ze in staat om 158.505 pulserende rode reuzen te detecteren.
Daarna bepaalden ze met behulp van gegevens van de Europese Gaia-satelliet de afstanden tot iedere ster en werden de massa’s van deze sterren uitgezet aan de sterrenhemel. Sterren die zwaarder dan de Zon zijn evolueren sneller en worden op jongere leeftijd al rode reuzen.
Een fundamentele voorspelling in de galactische astronomie is dat jongere sterren met een grotere massa dichter bij het equatoriale vlak van ons sterrenstelsel moeten liggen. Dit vlak wordt gekenmerkt door een hoge dichtheid van sterren en ze volgen de band van de Melkweg die we aan de nachtelijke sterrenhemel kunnen zien.
De nu opgestelde kaart toont voor het eerst empirisch aan dat dit inderdaad het geval is voor bijna de hele sterrenhemel. Met behulp van Gaia heeft TESS de astronomen kaartjes gegeven voor een rode reuzenconcert in de ruimte.
Het eerste resultaat, met behulp van de stellaire metingen gedurende de eerste twee jaar van de TESS-missie, laat zien dat astronomen de massa’s en afmetingen van deze oscillerende reuzen kunnen bepalen met een precisie die alleen maar zal verbeteren naarmate TESS vordert, aldus het onderzoeksteam.
Wat hier echt ongeëvenaard is, is dat de brede dekking van TESS astronomen in staat stelt deze metingen uniform over bijna de hele sterrenhemel te doen.
De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in de Astrophysical Journal.
Eerste publicatie: 16 augustus 2021
Bron: Sci-News
