Masyvios žvaigždės savo šerdyje maišo vandenilį, todėl jos pulsuoja kas kelias valandas ar dienas
Pagrindinės sekos žvaigždės sulieja vandenilį savo šerdyje. Taip jie gamina energiją, kurios reikia, kad spindėtų, ir neleidžia jiems subyrėti nuo savo svorio. Kadangi vandenilis susilieja su heliu, šerdyje yra mažiau vandenilio. Tai gali būti iššūkis didelėms žvaigždėms. Jie turi sulydyti didžiulį kiekį vandenilio, kad išliktų spindėję, ir jie negali to padaryti, kai šerdies vandenilis yra išeikvotas. Laimei, jie gali išspręsti šią problemą, į savo šerdį įmaišę daugiau vandenilio. Naujas tyrimasGamtos astronomijaparodo, kaip vyksta šis maišymas.
Mūsų Saulės vidus. Kreditas: Kelvinas Ma, per Vikipediją
Tokių žvaigždžių kaip Saulė šerdį supa spinduliuojantis sluoksnis. Šis sluoksnis yra toks tankus, kad paima fotonus dešimtis tūkstančių metų judėti per jį. Šio sluoksnio atomai mažai maišosi, todėl nėra daug maišymosi. Virš spinduliavimo sluoksnio yra konvekcinis sluoksnis, kuris susimaišo. Vandenilis Saulės šerdyje nėra papildytas, nes jis susilieja į helią, tačiau vis dar yra daug vandenilio, kad Saulė būtų maitinama milijardus metų.
Jei didesnės žvaigždės turėtų panašią vidinę struktūrą kaip mūsų Saulė, jos gana greitai perdegtų per branduolį vandeniliu, užpildydamos šerdį „helio pelenais“, kurie apribotų žvaigždės gebėjimą sulieti vandenilį. Taigi astronomai manė, kad didelės žvaigždės turi konvekcinę šerdį, kuri leistų į šerdį įsimaišyti vandenilį iš aukštesnių sluoksnių. Bet kaip tai įrodyti?
Didelių žvaigždžių interjeras. Kreditas: May Gade Pedersen
Šiame naujame tyrime buvo naudojamas metodas, žinomas kaip asteroseismologija, kuriame žiūrima, kaip juda žvaigždės paviršius ir keičiasi šviesumas. Nors dalį to gali sukelti tokie dalykai kaip žvaigždžių pliūpsniai, didžiąją dalį to sukelia žvaigždės garso bangos. Procesas panašus į tai, kaip galite tyrinėti varpo vibracijas klausydamiesi jo skambėjimo. Kadangi žvaigždės vidinius virpesius veikia jos vidaus tankis ir judėjimas, asteroseismologija yra galingas būdas tyrinėti žvaigždes.
Komanda apžvelgė 26 B tipo žvaigždes, kurios, kaip žinoma, pulsuoja ryškumu. Šios ryškiai mėlynos žvaigždės yra nuo 3 iki 20 kartų didesnės už mūsų Saulės masę ir pulsuoja nuo 12 valandų iki 5 dienų. Naudodama NASA Keplerio misijos duomenis, komanda sugebėjo parodyti, kad daugelis šių žvaigždžių turi konvekcinę šerdį, todėl vandenilis gali maišytis.
Vienas įdomus rezultatas buvo tas, kad maišymo kiekis nekoreliuoja su žvaigždės amžiumi. Nėra taip, kad žvaigždei senstant ir karštėjant maišymasis didėja. Vietoj to, maišymo greitis yra gana įvairus. Kai kurių žvaigždžių branduolių maišymasis labai mažas, o kitų – milijonus kartų didesniu greičiu. Atrodo, kad maišymasis yra ne amžius, o susijęs su žvaigždės vidinio sukimosi dydžiu.
Čia yra dar daug ką mokytis. Maišymosi lygis žvaigždės šerdyje gali turėti įtakos žvaigždės gyvavimo laikui ir evoliucijai. Nors didelių žvaigždžių gyvenimas paprastai yra daug trumpesnis nei mūsų Saulės, jų gyvenimo trukmė gali priklausyti ne tik nuo jų masės. Ateityje asteroseizmologiją taikydami daugiau žvaigždžių, greičiausiai rasime daugiau veiksnių.
Nuoroda:Pedersen, May G. ir kt. “ Vidinis besisukančių žvaigždžių maišymasis, nustatytas iš dipolio gravitacijos režimų .Gamtos astronomija(2021): 1-8.