In een zoektocht om de verscheidenheid aan sterren in onze Melkweg te bestuderen, is de Mauve-missie ontstaan ​​om een ​​beter inzicht te verschaffen in de kenmerken van sterren, waaronder hun magnetische activiteit, de evolutie van zonnevlammen en de invloed op de bewoonbaarheid van naburige exoplaneten. Chuanfei Dong, assistent-professor astronomie aan het College of Arts and Sciences van Boston University, is de hoofdonderzoeker (PI) bij BU voor de Mauve-missie.

‘Mauve’ verwijst naar de UV-satelliet van Blue Skies Space die wetenschappers zullen gebruiken in een meerjarig gezamenlijk onderzoeksprogramma, dat naar verwachting in 2025 met missieoperaties zal beginnen. De satelliet zal een belangrijke rol spelen bij het bieden van een zeldzame kans aan wetenschappers om -actieve sterren onderzoeken en analyseren, die buiten bereik zijn sinds de waarnemingen al in 2013 stopten met de Galaxy Evolution Explorer (GALEX).

In deze vraag-en-antwoordsessie deelt Dr. Dong zijn inzichten over de doelstellingen van de missie, technologische innovaties en de mogelijke implicaties voor ons begrip van sterren en de bewoonbaarheid van exoplaneten.

Wat inspireerde u om onderzoek te doen in uw vakgebied, en hoe sluit uw betrokkenheid bij de Mauve-missie aan bij uw onderzoeksinteresses? Naar welk aspect van de Mauve-missie ben je vooral enthousiast?

Er is één eeuwige vraag in de astronomie:zijn wij alleen in het universum? Er zijn zoveel sterren aan de hemel, en op basis van de huidige kennis draait er minstens één planeet rond elke ster, en hoogstwaarschijnlijk meerdere. Onze aarde is dus niet uniek. Als we een tweede aarde willen vinden, moeten we begrijpen of deze bewoonbaar is. De Mauve-missie zal een beter inzicht verschaffen in de manier waarop sterren en hun activiteit de bewoonbaarheid van naburige exoplaneten kunnen beïnvloeden, waar ik bijzonder enthousiast over ben.

Hoe zal de ultraviolette spectroscopie van de missie ons begrip van de magnetische activiteit van sterren vergroten?

Ultraviolette spectra bevatten vaak prominente emissielijnen die gevoelig zijn voor de aanwezigheid en sterkte van magnetische velden. Door deze lijnen te bestuderen kunnen astronomen eigenschappen van de magnetische velden in sterren afleiden. Magnetische activiteit, zoals uitbarstingen en coronale massa-ejecties, kan worden gedetecteerd via hun UV-emissies.

Welke technieken of instrumenten zullen aan boord van Mauve worden gebruikt om sterren in het UV-spectrum te observeren en analyseren?

• Ultraviolette beeldvorming:Mauve zou UV-gevoelige detectoren gebruiken om beelden vast te leggen van sterren in het ultraviolette bereik. Deze afbeeldingen zouden waardevolle informatie opleveren over de oppervlaktekenmerken, temperatuurvariaties en de algehele structuur van sterren in UV.
• Ultraviolette spectroscopie:Spectroscopische analyse van sterren in het UV-spectrum zou cruciaal zijn voor het begrijpen van hun fysieke eigenschappen en processen. Mauve zou UV-spectrografen gebruiken om sterlicht te verspreiden in de samenstellende golflengten, waardoor absorptielijnen, emissielijnen en andere spectrale kenmerken zichtbaar worden die inzicht kunnen verschaffen in de samenstelling, temperatuur en magnetische activiteit van sterren.
• Waarnemingen in het tijddomein:Mauve zou tijddomeinwaarnemingen kunnen uitvoeren van sterren in het UV-spectrum, waarbij hij veranderingen in hun UV-emissies in de loop van de tijd zou volgen. Deze aanpak zou de studie mogelijk maken van voorbijgaande verschijnselen zoals stellaire uitbarstingen, variabiliteit in magnetische activiteit en periodieke processen zoals sterrotatie en activiteitscycli.

Zijn er specifieke soorten sterren of stellaire verschijnselen die de Mauve-missie prioriteit wil geven bij haar waarnemingen?

Mauve zal bij zijn waarnemingen prioriteit geven aan sterren van het M-type, die magnetisch veel actiever zijn dan de zon. Mauve zal worden gebruikt om stellaire uitbarstingen van M-type sterren waar te nemen. Bovendien is het brede golflengtebereik van Mauve niet alleen gevoelig voor fotochemie en magnetische verwarmingsprocessen in NUV van naburige exoplaneten, maar bestrijkt het ook het gehele UVC-, UVB- en UVA-regime (200-400 nm), wat zou kunnen dienen als empirische, onmisbare gegevens voor het beoordelen van de bewoonbaarheid van exoplaneten.

Hoe zullen Mauve's waarnemingen een aanvulling vormen op of voortbouwen op bestaande telescopen op de grond en in de ruimte die sterren in verschillende golflengten bestuderen?

Ten eerste kunnen telescopen op de grond geen UV-golflengten waarnemen vanwege het bestaan ​​van de atmosfeer van de aarde (de atmosfeer van de aarde absorbeert de meeste UV-straling). Ten tweede:hoewel telescopen zoals Hubble UV-golflengten kunnen waarnemen, zijn ze niet bedoeld voor het waarnemen van stellaire magnetische activiteit.

Duizenden observatie-uren van Mauve zullen worden besteed aan elk jaar van het onderzoek, waarbij veel sterren continu beschikbaar zijn binnen het brede gezichtsveld van Mauve, waardoor lange basislijnobservaties mogelijk worden en een aanzienlijke kans op astronomie in het tijdsdomein wordt ontsloten. Mauve zal de beschikbaarheid van UV-spectra aanzienlijk vergroten, wat een zeldzame kans biedt om heldere, actieve sterren opnieuw te bezoeken die voorheen ontoegankelijk waren.

Hoe gaat de missie potentiële uitdagingen of beperkingen aanpakken die gepaard gaan met het observeren van actieve sterren, zoals variabiliteit in hun activiteitsniveau of besmetting?

Mauve zou langetermijnmonitoringcampagnes kunnen uitvoeren om de activiteitsniveaus van sterren over langere perioden te volgen. Door sterren regelmatig te observeren gedurende weken, maanden of zelfs jaren, kan de missie trends, periodiciteiten en afwijkingen in hun activiteitspatronen identificeren.

Ondertussen kunnen statistische methoden helpen de intrinsieke variabiliteit in stellaire activiteit te scheiden van instrumentele ruis of besmetting. Door grote monsters van sterren met vergelijkbare kenmerken te analyseren, kan Mauve op statistische wijze de onderliggende eigenschappen van stellaire activiteit afleiden en de impact van individuele uitschieters minimaliseren.

Hoe wil de Mauve-missie samenwerken met de bredere wetenschappelijke gemeenschap en haar ontdekkingen en gegevens delen?

Het onderzoekswetenschappelijke programma van Mauve wordt bepaald door de leden en staat open voor elke wetenschapper wereldwijd. Wetenschappers en onderzoeksorganisaties hebben toegang tot het enquêteprogramma via een jaarlijks lidmaatschapsplan dat is afgestemd op de behoeften van individuen, groepen en instellingen. Het onderzoek moedigt actief de betrokkenheid van Ph.D. studenten en beginnende wetenschappers.

Aangeboden door Boston University

Oorspronkelijk hier verschenen.