Wetenschappers kunnen veel over een ster vertellen door het licht dat hij afgeeft. De kleur, bijvoorbeeld, onthult de oppervlaktetemperatuur en de elementen erin en eromheen. Helderheid correleert met de massa van een ster, en voor veel sterren, helderheid fluctueert, een beetje als een flikkerende kaars.

Een team van wetenschappers onder leiding van UC Santa Barbara-onderzoeker Thomas Kupfer ontdekte onlangs een nieuwe klasse van deze pulsators die elke vijf minuten in helderheid variëren. Hun resultaten verschenen in The Astrofysische journaalbrieven .

"Veel sterren pulseren, zelfs onze zon doet dat op zeer kleine schaal, " zei Kupfer, een postdoctoraal onderzoeker aan het Kavli Institute for Theoretical Physics (KITP) van UC Santa Barbara. Een echte pulsator kan in helderheid met zo'n 10% variëren als gevolg van een periodieke verandering in de temperatuur, straal of beide. "Degenen met de grootste helderheidsveranderingen zijn meestal radiale pulsators, 'in- en uitademen' terwijl de hele ster van grootte verandert, " legde hij uit. Door pulsaties in detail te bestuderen, wetenschappers kunnen meer te weten komen over de interne eigenschappen van deze sterren.

aanvankelijk, Kupfer en zijn collega's bij Caltech waren op zoek naar dubbelsterren met perioden van minder dan een uur in waarnemingen van de Zwicky Transient Facility, een luchtonderzoek bij het Palomar Observatorium bij San Diego. Vier vielen op door grote veranderingen in hun helderheid in slechts een paar minuten. Vervolggegevens bevestigden al snel dat het inderdaad pulsators waren, geen binaire paren.

In samenwerking met zijn Caltech-medewerkers, samen met voormalig UC Santa Barbara-promovendus Evan Bauer en KITP-directeur Lars Bildsten, Kupfer heeft de opvallende sterren nu geïdentificeerd als hete subdwergpulsators. Een subdwerg is een ster van ongeveer een tiende van de diameter van de zon met een massa tussen 20 en 50% die van de zon. Ze zijn ongelooflijk heet - tot 90, 000 graden Fahrenheit, vergeleken met de zon 10, 000 F. "Deze sterren hebben zeker alle waterstof in hun kern gefuseerd tot helium, verklaren waarom ze zo klein zijn en zo snel kunnen oscilleren, ’ zei Bildsten.

De ontdekking kwam als een verrassing. Wetenschappers hadden het bestaan ​​van deze sterren niet eerder voorspeld, Kupfer legde uit, maar achteraf gezien passen ze goed in de leidende modellen van stellaire evolutie.

Vanwege de lage massa van de sterren, het team gelooft dat ze het leven begonnen als typische zonachtige sterren die waterstof met helium in hun kernen fuseerden. Nadat ze de waterstof in hun kernen hebben uitgeput, de sterren breidden zich uit tot het rode reuzenstadium. Gebruikelijk, een ster zal zijn grootste straal bereiken en helium diep in de kern beginnen te smelten. Echter, de wetenschappers denken dat het buitenste materiaal van deze nieuw ontdekte sterren is gestolen door een metgezel voordat het helium heet en dicht genoeg werd om te fuseren.

Vroeger, hete subdwergen waren bijna altijd verwant aan sterren die rode reuzen werden, begonnen helium in hun kernen te smelten, en werd toen uitgekleed door een metgezel. De nieuwe bevindingen geven aan dat deze groep verschillende soorten sterren omvat. "Sommigen doen aan heliumfusie en andere niet, ', aldus Kupper.

De pulsaties van de sterren stellen wetenschappers in staat om hun massa's en stralen te onderzoeken en deze metingen te vergelijken met stellaire modellen, iets wat voorheen niet anders mogelijk was. "We waren in staat om de snelle pulsaties te begrijpen door ze te matchen met theoretische modellen met kernen met een lage massa gemaakt van relatief koud helium, ' zei Bauer.

"Sky surveys transformeren astronomie, en de Zwicky Transient Facility helpt deze aanpak te pionieren, " zegt Richard Barvainis van de National Science Foundation, die toezicht houdt op de subsidies van het agentschap ter ondersteuning van de faciliteit. "Dit laatste resultaat is een perfect voorbeeld - door verre sterren in slechts enkele minuten te zien pulseren, astronomen hebben onverwachte inzichten gekregen in de evolutie van sterren."

Kupfer gelooft dat er meer komt. "Ik verwacht dat deze grote, tijddomeinenquêtes zoals de Zwicky Transient Facility zullen in de toekomst veel onverwachte ontdekkingen opleveren, " hij zei.