science >> Wetenschap >  >> Astronomie

TESS eerste licht op stellaire fysica

Krediet:NASA

Met behulp van asteroseismische technieken, een internationaal team zocht naar pulsaties in een submonster van vijfduizend sterren, van de 32 duizend waargenomen in korte cadans in de eerste twee sectoren (ongeveer de eerste twee maanden van wetenschappelijke operaties) van NASA's Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), en vond vijf zeldzame snel oscillerende Ap (roAp) sterren. Deze resultaten werden geaccepteerd voor publicatie in het tijdschrift Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .

Onder de stellaire gegevens, het team vond de snelst bekende roAp-pulsator, die elke 4,7 minuten één pulsatie voltooit. Twee van deze vijf sterren bleken bijzonder uitdagend te zijn voor het huidige begrip van het veld, een omdat het koeler is dan theoretisch verwacht voor een roAp-ster en de andere omdat het pulsatiefrequenties vertoont die onverwacht hoog zijn.

Eerste auteur Margarida Cunha (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço—IA &Universidade do Porto), verklaart het belang van het bestuderen van deze sterren:"Uit de TESS-gegevens blijkt dat minder dan 1% van alle A-type sterren waarschijnlijk snel oscillerende Ap-sterren zijn. de ontdekking van deze zeldzame pulsators kan een grote bijdrage leveren aan het correct modelleren van stellaire evolutie, omdat roAp-sterren unieke proeftuinen zijn voor het modelleren van de fysische processen die verantwoordelijk zijn voor de segregatie van chemische elementen, zoals atomaire diffusie en stralingslevitatie."

Na een diepgaande analyse van 80 sterren waarvan voorheen bekend was dat ze chemisch eigenaardig waren, het team vond ook 27 nieuwe roterende Ap-variabelen, en afgeleid hun rotatie perioden, gebaseerd op veranderingen in helderheid tijdens de rotatie van de ster, geproduceerd door het passeren van chemische vlekken.

Aan Daniel Holdsworth, van het Jeremiah Horrocks Institute van de University of Central Lancashire), deze TESS-waarnemingen:"stelden ons in staat om dit zeldzame type pulserende ster op een homogene manier te bestuderen. Hierdoor kunnen we de ene ster met de andere vergelijken zonder de gegevens op een speciale manier te hoeven behandelen. Bovendien, de full-sky aard van de TESS-waarnemingen zal ons in staat stellen veel nieuwe roAp-sterren te ontdekken, en Ap-sterren die niet pulseren, waardoor we beginnende theoretische modellen van pulsaties in Ap-sterren kunnen testen en verfijnen."

Voor zeven roAp-sterren, eerder bekend van grondobservaties, Er werden ook zeer nauwkeurige fotometrische gegevens verzameld. Voor vier van deze sterren, het was mogelijk om beperkingen te stellen aan de hellingshoek en magnetische helling van de ster. Margarida Cunha, een lid van de stuurgroep van het TESS Asteroseismic Science Consortium (TASC) voegt toe:"De juiste modellering van deze fysieke processen is een van de meest uitdagende doelen in onderzoek naar stellaire evolutie. De ontdekking van nieuwe roAp-sterren door TESS, evenals de voortreffelijke nieuwe gegevens die de satelliet levert over eerder vanaf de grond ontdekte roAp-sterren, zal essentieel zijn om dit doel te bereiken."

Victoria Antoci, van het Stellar Astrophysics Center aan de Universiteit van Aarhus, legt uit:"Het is opwindend dat we nu meer heldere roAp- en Ap-sterren hebben die we vanaf de grond kunnen volgen met kleine en middelgrote telescopen, die gemakkelijker toegankelijk zijn. Om de fysica in deze sterren volledig te begrijpen, Het is niet alleen belangrijk om hun lichtvariaties te meten, maar ook om hun magnetisch veld en de chemische samenstelling in hun buitenste atmosfeer te bepalen. Deze sterren hebben zeer sterke magnetische velden, tot 25 kiloGauss. Dit is ongeveer 250 keer sterker dan een koelkastmagneet in de orde van grootte van 100 Gauss."

Deze nieuwe resultaten zijn alleen mogelijk gemaakt omdat de TESS-satelliet continu de sterren observeert gedurende perioden van ten minste 27 dagen, buiten de interferentie van de aardatmosfeer, iets wat op de grond gestationeerde observatoria niet kunnen bereiken.