Keplersatellitten opdager stjernevariabilitet i Syvstjernen

Syvstjernen er prøveklud for en ny metode i stjernefotometri. Tim White fra IFA er hovedforfatter til ny artikel i det ansete tidsskrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Observatory.

01.09.2017 | Ole J. Knudsen

Plejaderne - Syvstjernen kendes i himmelmyterne over hele Verden under forskellige navne

Sammen med flere andre, som er tilknyttet Stellar Astrophysics Centre ved Aarhus Universitet har han publiceret en artikel med titlen "Beyond the Kepler/K2 bright limit: variability in the seven brightest members of the Pleiades".

 

Billedet her fra NASAs Kepler rumobservatorium viser medlemmerne af stjernehoben Plejaderne, som er observeret i løbet af Campaign 4 under K2 missionen. Kilde: NASA/Aarhus Universitet/ T. White

klik på billedet for at se en kort video med Plejaderne

Astronomer kan man aldrig stille tilfredse! De stræber efter at kunne observer himlens allersvageste stjerner, og det betyder, at nogle af de klareste stjerner faktisk er for klare til at kunne observeres med moderne udstyr. Nu har en international gruppe astronomer ledet af Tim White fra Stellar Astrophysics Centre ved Aarhus Universitet fundet en omvej. Metoden er nu afprøvet på de syv klareste stjerner i Syvstjernen, og den fungerer, som den er tænkt.

 Skinner man lyset fra en kraftig stjerne ind på en lysdetektor; en CCD vil flere af pixlerne i midten af stjernens billede blive overbelyste, eller mættede, så man mister information om stjernelyset. Desuden vil kraftigt lys sive op og ned langs CCDens overflade, så der dannes lange stiber og spøgelsesbilleder, som forstyrrer optagelsen. Målingen af stjernens samlede lysstyrke bliver forkert.

Men der er en løsning, som præsenteres i den nye artikel: stjernen er så klar, at man kan se bort fra alle de mættede pixler, hvis man er interesseret i variationer i lysstyrken nærmere end den totale lysmængde. Man kan vælge nogle steder på CCDen, hvor der falder stjernelys, men hvor der ikke forekommer mætning, og her registre

rer man så de små variationer i lyset, som kan bruges i asteroseismologi til at studere stjernernes indre, eller man kan se et fald i lysstyrken i den korte tid, hvor en eventuel exoplanet passerer ind foran stjernen.

Den nye målemetode kaldes halofotometri. Det er enkelt og hurtigt at bruge metoden, og artiklens forfattere har brugt den til at observere de syv klareste stjerner i Syvstjernen i vinterstjernebilledet Tyren. Syvstjernen er en åben stjernehob med mere end 1.000 stjerner. Keplersatellitten har målt lyset fra de fleste af dem, og det særligt interessante ved stjernerne i en stjernehob er, at de alle har næsten samme alder og næsten samme grundstofsammensætning. De forskelle, man observerer skyldes så andre forhold; især stjernernes masse.

 

 

Lyskurver for de syv klareste stjerner i Syvstjernen. Maia er helt tydeligt den specielle. Hver stjernes helt egne variationer i lysstyrken antyder, hvordan de fysiske forhold er. Det kan for eksempel være størrelse og omdrejningshastighed. Kilde: Aarhus Universitet/T. White

 De fleste af de syv klareste, som kan ses med almindeligt gode øjne en mørk nat, er alle klare blå B-stjerner, og de seks af dem pulserer regelmæssigt og svagt, som man forventer af denne stjernetype. Pulseringerne har deres årsag dybt i stjernernes inderste kerne, og astronomerne forstår ikke helt grunden til fænomenet. Den syvende stjerne, Maia skejer ud. Maia hører til en stjernetype med unormalt store koncentrationer på overfladen af visse grundstoffer, som for eksempel mangan. For at finde ud af, om fænomenerne hænger sammen, blev der foretaget en række spektroskopiske observationer med Hertzsprung SONG teleskopet på Tenerife. "Vi så, at de lysstyrkevariationer, som Kepler observerer passer præcis med ændringerne i Maias atmosfære på grund af ændringer i manganindholdet," siger Victoria Antoci, som er medforfatter på artiklen og lektor ved Stellar Astrophysics Centre, Aarhus Universitet. "Vi kan slutte, at ændringerne skyldes en stor plet på stjernens overflade med en anderledes kemi. Pletten dukker op og forsvinder for os i takt med at stjernen roterer med en periode på ti døgn." "For tres år siden mente astronomerne, at de havde observeret variationer i lyset fra Maia med perioder på nogle få timer, og de foreslog, at der findes en helt ny stjernetype, som blev kaldt 'Maiavariable'", fortalte White, "men vores nye observationer her viser, at Maia selv ikke er en Maiavariabel!"

 

MNRAS har udgivet en længere pressemeddelelse på engelsk, og forskningsartiklen kan findes i sin helhed på arXiv.

Institut for Fysik og Astronomi, Medarbejdere, Studerende, Offentligheden / Pressen