„Kepler” słucha muzyki sfer niebieskich
Jak donosi prestiżowy tygodnik „Science” (z 7 kwietnia 2011), międzynarodowej grupie astrofizyków kierowanej przez prof. Billa Chaplina z Uniwersytetu w Birmingham (Wielka Brytania) udało się „usłyszeć” muzykę, jaką rozbrzmiewa około 500 gwiazd obserwowanych przez teleskop kosmiczny NASA „Kepler”.
Wspomniana grupa naukowców przeanalizowała rezonansy mechaniczne powstające w gwiazdach pulsujących i objawiające się okresowymi zmianami jasności gwiazd, uzyskując tym samym wgląd w szczegóły ich budowy wewnętrznej. Niektóre z tych gwiazd, poprzez swoje oscylacje, „brzmią” tak, jak nasze Słońce. Dzięki tym badaniom będzie można sprawdzić czy obecny model budowy i ewolucji Drogi Mlecznej – galaktyki, w której żyjemy – jest zgodny z obserwacjami.
„Kepler” obserwuje ponad 150 000 gwiazd znajdujących się w starannie wybranym obszarze nieba położonym w gwiazdozbiorach Łabędzia i Lutni. Obserwacje te wykorzystywane są do poszukiwania planet pozasłonecznych oraz do badania pulsacji gwiazd. Pulsacje są spowodowane pułapkowaniem fal dźwiękowych we wnętrzach gwiazd i prowadzą do występowania niewielkich zmian ich jasności. Analizą i interpretacją pulsacji gwiazdowych zajmuje asterosejsmologia, będąca jedną z dziedzin astrofizyki.
Dr Joanna Molenda-Żakowicz z Instytutu Astronomicznego Uniwersytetu Wrocławskiego, współautorka artykułu opublikowanego w Science, wyjaśnia: – Fale dźwiękowe rozchodzące się w gwiazdach sprawiają, że gwiazdy wibrują jak instrumenty muzyczne. Jeśli zmierzymy wysokość dźwięku wydawanego przez taki instrument, możemy powiedzieć, jakiej jest on wielkości, gdyż większe instrumenty generują niższe dźwięki. W taki sam sposób, czyli analizując fale akustyczne rozchodzące się w gwiazdach, możemy powiedzieć, jaka jest ich wielkość.
A następnie kontynuuje: – Dawniej astronomowie opisywali budowę i ewolucję Drogi Mlecznej konstruując modele teoretyczne tworzących ją gwiazd i planet. Zweryfikowanie tego opisu było bardzo trudne z uwagi na brak odpowiednich obserwacji albo na ich niedostateczną dokładność. Obecnie, dzięki misji „Kepler”, jesteśmy w stanie określić rozmiary i masy gwiazd, oraz dysponujemy odpowiednimi narzędziami, aby zweryfikować dotychczasowy model naszej galaktyki i przedstawić aktualną wizję jej budowy.
Dr Hans Kjeldsen z Uniwersytetu w Aarhus (Dania), koordynator KASC, mówi: – Przed wyniesieniem na orbitę „Keplera” znaliśmy tylko 20 gwiazd, które wykazują zmienność taką, jak Słońce. Teraz mamy ich całą orkiestrę, a to otwiera przed nami niezwykłe możliwości badania ewolucji gwiazd i historii naszej galaktyki. W szczególności zaś jesteśmy w stanie poznać przeszłość i przyszłość Słońca, gdyż jeśli wybierzemy gwiazdy o tej samej masie co Słońce, lecz będące w różnym wieku i ustawimy je od najmłodszej do najstarszej, możemy w efekcie prześledzić historię życia naszej gwiazdy...
Prowadząca opisane badania grupa astrofizyków należy do jednego z największych międzynarodowych stowarzyszeń astronomicznych – Konsorcjum Asterosejsmicznego „Keplera” (KASC). W Instytucie Astronomicznym Uniwersytetu Wrocławskiego do KASC należą: dr hab. Jadwiga Daszyńska-Daszkiewicz, mgr Dominik Drobek, dr Grzegorz Kopacki, dr Joanna Molenda-Żakowicz, dr Ewa Niemczura, prof. dr hab. Andrzej Pigulski i dr Marek Stęślicki. Udział wymienionych naukowców w pracach KASC jest częściowo finansowany przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego w ramach projektów badawczych o numerach N N203 405139 oraz N N203 302635.
Jacek Przygodzki