Er is een dunne opening ontdekt in het Hertzsprung-Russell Diagram (HRD), de meest fundamentele van alle kaarten in de sterrenastronomie, een bevinding die nieuwe informatie verschaft over de inwendige structuren van sterren met een lage massa in het Melkwegstelsel, volgens een onderzoek onder leiding van astronomen aan de Georgia State University.

Net zoals een grafiek kan worden gemaakt van mensen met verschillende lengtes en gewichten, astronomen vergelijken sterren met behulp van hun lichtsterkte en temperatuur. De HRD is een "familieportret" van de sterren in de Melkweg, waar sterren zoals de zon, Altaar, Alpha Centauri, Betelgeuze, de poolster Polaris en Sirius zijn te vergelijken. De nieuw ontdekte opening snijdt diagonaal door de HRD en geeft aan waar een cruciale interne verandering optreedt in de structuren van sterren. De opening schetst waar sterren overgaan van groter en meestal convectief met een dunne stralingslaag naar kleiner en volledig convectief.

Straling en convectie zijn twee manieren om energie van de binnenkant van een ster naar het oppervlak over te brengen. Straling brengt energie door de ruimte, en convectie is de overdracht van energie van de ene plaats naar de andere door de beweging van vloeistof.

De onderzoekers schatten dat sterren boven de opening meer dan ongeveer een derde van de massa van de zon bevatten, en die hieronder hebben minder massa. Omdat verschillende soorten sterren verschillende massa's hebben, deze functie laat zien waar verschillende soorten interieurstructuren zich op de HRD bevinden. De opening komt voor in het midden van het gebied van "rode dwerg" sterren, die veel kleiner en koeler zijn dan de zon, maar vormen drie van elke vier sterren in de zonnebuurt. De bevindingen zijn gepubliceerd in het tijdschrift De astrofysische journaalbrieven .

"We waren behoorlijk opgewonden om dit resultaat te zien, en het geeft ons nieuwe inzichten in de structuren en evolutie van sterren, " zei Dr. Wei-Chun Jao, eerste auteur van de studie en een stafastronoom bij de afdeling Natuur- en Sterrenkunde van de staat Georgia.

In 2013, de European Space Agency (ESA) lanceerde het Gaia-ruimtevaartuig om een ​​telling van de sterren in de Melkweg te maken en om een ​​driedimensionale kaart te maken. In april 2018, de ESA heeft de resultaten van deze missie vrijgegeven, het onthullen van een ongekende kaart van meer dan een miljard sterren in de Melkweg, een 10, 000-voudige toename van het aantal sterren met nauwkeurige afstanden. Het onderzoeksteam onder leiding van Georgia State heeft bijna 250, 000 van de dichtstbijzijnde sterren in de Gaia-gegevens op de HRD om de kloof te onthullen. De onderzoekers van Georgia State hebben jarenlang de afstanden tot nabije sterren bestudeerd, waardoor ze de resultaten konden interpreteren en deze dunne kloof konden opmerken.

Het team probeert nu te achterhalen waarom de kloof er is. Met behulp van resultaten van een theoretisch computermodel dat de activiteit in de sterren simuleert, het lijkt erop dat de opening wordt veroorzaakt door een lichte krimp in grootte als een ster helemaal convectief is.