Зіркова симфонія. Учені записали звуки, які видають червоні гіганти (відео)

NASA випустило відео, на якому можна почути звуки, які видають три величезні зірки в сузір'ї Дракона.

Ці зірки — лише невелика частина з більш ніж 158 000 пульсуючих червоних гігантів, які зафіксував за допомогою вимірювань яскравості космічний телескоп NASA під назвою TESS. А космічна обсерваторія Gaia Європейського космічного агентства також надала дуже важливі дані, використані в дослідженні. Щоб можна було почути звуки на відео астрономи збільшили частоту коливань зірок у 3 мільйони разів. За словами вчених, більш великі зірки створюють більш тривалі та глибокі пульсації, ніж дрібніші. Також учені стверджують, що їхнє нове дослідження являє собою погляд на унікальний набір пульсуючих зірок червоних гігантів. Ці зіркові звуки виникають через внутрішні звукові хвилі, повідомляє earthsky.org

Зіркові дзвони

За словами представників NASA, космічний телескоп TESS здебільшого займається пошуком екзопланет, але його здатність вимірювати яскравість зірок, робить апарат ідеальним для вивчення зіркових коливань. Цей метод вивчення пульсуючих зірок називається астросейсмологія, його використовують ще з 1960-х років. Саме тоді астрономи почали говорити, що деякі зірки "дзвенять як дзвони".

"Наш початковий результат, заснований на вивченні зірок за допомогою TESS, показує, що ми можемо визначати маси і розміри цих гігантів, які коливаються, з високою точністю. А велика зона спостережень телескопа TESS дозволяє нам проводити вимірювання рівномірно майже по всьому небу", — говорить астроном Марк Хон із Гавайського університету.

Нерухомі хвилі

Звукові хвилі, що проходять через будь-який об'єкт, можуть відбиватися і взаємодіяти. Деякі хвилі посилюються, а інші зникають. Це призводить до впорядкованого руху, який називається нерухомими хвилями. Саме вони створюють звуки в музичних інструментах, каже Хон.

Прямо під поверхнею зірок, гарячий газ піднімається, охолоджується, а потім опускається, де він знову нагрівається. Цей рух створює хвилі змінного тиску — звукові хвилі, які взаємодіють одна з одною, викликаючи стійкі коливання з періодами в кілька хвилин, які викликають легкі зміни яскравості.

Зірковий хор

З огляду на те, що телескоп TESS не призначений для пошуку пульсуючих червоних гігантів, ученим довелося обробити величезну кількість даних, зроблених апаратом. Для цього Хон і його колеги навчили комп'ютер розпізнавати пульсуючих гігантів. Для цього вони використовували машинне навчання.

Щоб навчити комп'ютер, учені використовували криві блиску (вимірювання світла зірки в часі) для більш ніж 150 000 зірок, з яких майже 20 000 були пульсуючими червоними гігантами. Коли машина завершила обробку всіх даних TESS, вона визначила "хор" із 158 505 пульсуючих гігантів. Потім учені визначили відстань до кожного гіганта та масу, використовуючи дані телескопа Gaia і нанесли їх на карту. Зірки більш масивні, ніж Сонце, еволюціонують швидше, стаючи гігантами в більш молодому віці. Відповідно до теорії, молодші зірки з більшою масою повинні розташовуватися ближче до площини галактики, яка позначена високою щільністю зірок, що утворюють смугу Чумацького Шляху, яка світиться в нічному небі.

"Завдяки космічним телескопам TESS і Gaia ми потрапили на справжній зірковий концерт", — говорить Хон.