Basierend auf den Ergebnissen des ersten Jahres der Kepler-Mission haben Forscher gelernt, zwei verschiedene Gruppen roter Riesensterne zu unterscheiden: die Riesen und die wahrhaft riesigen Riesen. Die Ergebnisse erscheinen diese Woche inNatur.
Rote Riesen, die die Wasserstoffversorgung in ihren Kernen erschöpft haben, verbrennen Wasserstoff in einer umgebenden Hülle. Sobald sich ein roter Riese ausreichend entwickelt hat, wird auch das Helium im Kern fusioniert. Bisher sahen die sehr unterschiedlichen Stadien ungefähr gleich aus.
Der Hauptautor Timothy Bedding von der Universität von Sydney in Australien und seine Kollegen verwendeten hochpräzise Photometrie, die vom Kepler-Raumschiff erhalten wurde
mehr als ein Jahr, um Schwingungen in mehreren hundert roten Riesen zu messen.
Mithilfe einer Technik namens Asteroseismologie konnten die Forscher die Sterne in zwei klare Gruppen einteilen: „So konnten wir eindeutig zwischen Sternen mit Wasserstoffschalenverbrennung (Periodenabstand meist 50 Sekunden) und solchen, die ebenfalls Helium verbrennen (Periodenabstand 100), unterscheiden bis 300 Sekunden) “, schreiben sie. Die letztere Population verleiht dem Stern ein Schwingungsmuster, das von Abständen im Gravitationsmodus dominiert wird.
In einem verwandten Nachrichten und Ansichten Artikel, Travis Metcalfe vom Boulder, National Center for Atmospheric Research in Colorado, erklärt, dass wie die Sonne „die Oberfläche eines roten Riesen zu kochen scheint, wenn Konvektion Wärme aus dem Inneren aufbringt und sie in die Kälte des Weltraums ausstrahlt . Diese turbulenten Bewegungen wirken wie kontinuierliche Sternbeben und erzeugen Schallwellen, die durch das Innere und zurück an die Oberfläche wandern. “ Einige der Geräusche, schreibt er, haben genau den richtigen Ton - eine Million Mal niedriger als das, was Menschen hören können -, um stehende Wellen zu erzeugen, die als Schwingungen bekannt sind und dazu führen, dass der gesamte Stern seine Helligkeit regelmäßig über Stunden und Tage ändert, je nachdem Größe. Die Asteroseismologie ist eine Methode zur Messung dieser Schwingungen.
Metcalfe erklärt weiter, dass die Lebensgeschichte eines roten Riesen nicht nur von seinem Alter, sondern auch von seiner Masse abhängt. Sterne, die kleiner als etwa doppelt so groß sind wie die Sonnenmasse, werden plötzlich entzündet und als Heliumblitz bezeichnet.
„Bei massereicheren Sternen erfolgt der Übergang zum Verbrennen des Heliumkerns allmählich, sodass die Sterne einen größeren Bereich von Kerngrößen aufweisen und niemals einen Heliumblitz erfahren. Bedding und Kollegen zeigen, wie diese beiden Populationen mithilfe ihrer Oszillationsmodi beobachtend unterschieden werden können, und liefern neue Daten, um eine zuvor nicht getestete Vorhersage der Sternentwicklungstheorie zu validieren “, schreibt er.
Die Autoren der Studie kommen zu dem Schluss, dass ihre neue Messung der Periodenabstände im Schwerkraftmodus ein äußerst zuverlässiger Parameter für die Unterscheidung zwischen Sternen in diesen beiden Evolutionsstadien ist, von denen bekannt ist, dass sie sehr unterschiedliche Kerndichten aufweisen, ansonsten aber in ihren grundlegenden Eigenschaften (Masse) sehr ähnlich sind , Leuchtkraft und Radius). Wir stellen fest, dass andere asteroseismische Observable, wie die kleinen p-Mode-Abstände, dies nicht können. “
Quelle: Natur
