Звездная симфония. Ученые записали звуки, которые издают красные гиганты (видео)

Эти звезды — лишь небольшая часть из более чем 158 000 пульсирующих красных гигантов, которые обнаружил с помощью измерений яркости космический телескоп NASA под названием TESS. А космическая обсерватория Gaia Европейского космического агентства также предоставила очень важные данные, использованные в исследовании. Чтобы можно было услышать звуки на видео астрономы увеличили частоту колебаний звезд в 3 миллиона раз. По словам ученых, более крупные звезды создают более длительные и глубокие пульсации, чем более мелкие. Также ученые утверждают, что их новое исследование представляет собой взгляд на уникальный набор пульсирующих звезд красных гигантов. Эти звездные звуки возникают из-за внутренних звуковых волн, сообщает earthsky.org

Звездные колокола

По словам представителей NASA, космический телескоп TESS в основном занимается поиском экзопланет, но его способность измерять яркость звезд, делает аппарат идеальным для изучения звездных колебаний. Этот метод изучения пульсирующих звезд называется астросейсмологией, его используют еще с 1960х годов. Именно тогда астрономы начали говорить, что некоторые звезды "звенят как колокола".

"Наш первоначальный результат, основанный на изучении звезд с помощью TESS, показывает, что мы можем определять массы и размеры этих колеблющихся гигантов с высокой точностью. А обширная зона наблюдений телескопа TESS позволяет нам проводить измерения равномерно почти по всему небу", — говорит астроном Марк Хон из Гавайского университета.

Стоячие волны

Звуковые волны, проходящие через любой объект, могут отражаться и взаимодействовать. Некоторые волны усиливаются, а другие исчезают. Это приводит к упорядоченному движению, которое называется стоячими волнами. Именно они создают звуки в музыкальных инструментах, говорит Хон.

Прямо под поверхностью звезд, горячий газ поднимается, охлаждается, а затем опускается, где он снова нагревается. Это движение создает волны переменного давления — звуковые волны, которые взаимодействуют друг с другом, вызывая устойчивые колебания с периодами в несколько минут, которые вызывают легкие изменения яркости.

Звездный хор

Учитывая то, что телескоп TESS не предназначен для поиска пульсирующих красных гигантов, ученым пришлось обработать огромное количество данных, сделанных аппаратом. Для этого Хон и его коллеги научили компьютер распознавать пульсирующих гигантов. Для этого они использовали машинное обучение.

Чтобы обучить компьютер, ученые использовали кривые блеска (измерения света звезды во времени) для более чем 150 000 звезд, из которых около 20 000 были пульсирующими красными гигантами. Когда машина завершила обработку всех данных TESS, она определила "хор" из 158 505 пульсирующих гигантов. Затем ученые определили расстояние до каждого гиганта и массу, используя данные телескопа Gaia и нанесли их на карту. Звезды более массивные, чем Солнце, эволюционируют быстрее, становясь гигантами в более молодом возрасте. Согласно теории, более молодые звезды с большей массой должны располагаться ближе к плоскости галактики, которая отмечена высокой плотностью звезд, образующих светящуюся полосу Млечного Пути в ночном небе.

"Благодаря космическим телескопам TESS и Gaia мы попали на настоящий звездный концерт", — говорит Хон.