μ Herculis – de første resultater fra SONG projektet

SACs Frank Grundahl er hovedforfatter til en ny artikel i Astrophysical Journal, med de første resultater fra det danskledede SONG projekt; 215 nætters observationer af stjernen μ Herculis.

20.02.2017 | Ole J. Knudsen

μ Herculis kan ses med det blotte øje en mørk og skyfri nat

SONG projekt er et samarbejde imellem universiteterne i Aarhus og København samt IAC på De kanariske Øer. Med de nyligt offentliggjorte observationer véd vi meget mere om stjernen end tidligere, og det er SONG-teleskopets fortjeneste. Faktisk ved vi en smule for meget, for de data, vi får fra SONG teleskopet er af så høj kvalitet, at selv de bedste stjernemodeller har svært ved at forklare alle detaljerne, man ser. Det ser professor og centerleder Jørgen Christensen-Dalsgaard fra Stellar Astrophysics Centre (SAC) på Aarhus Universitet nu ikke som noget negativt. Tværtimod glæder han sig: "Observationerne af stjernen μ Herculis har ført til en langt større forståelse af denne stjerne. Alt det nye, vi véd om stjernen, er helt perfekt til at teste de modeller vi har, og til at justere dem så de bliver endnu bedre."

 

Hertzsprung SONG teleskopet på Tenerife. Vulkanen Teide i baggrunden til venstre. Stjernerne og Månen trækker spor over himlen imens teleskopet arbejder, og et fly passerer med blinkende lys.

 

μ Herculis på video

Se mere når lektor og første-forfatter på artiklen Frank Grundahl og professor Jørgen Christensen-Dalsgaard forklarer om stjernen μ Herculis og stjernemodeller i denne YouTube-video fra Stellar Astrophysics Centre: https://youtu.be/358aEUuCQDk

 

Markant vidensforbedring

Den klareste i det firedobbelte stjernesystem μ Herculis A er en stjerne af samme type som Solen, men noget ældre og godt 10% tungere. Den er i færd med at udvikle sig fra at være en helt ordinær stjerne på det, som kaldes Hovedserien til en kæmpestjerne - men det vil tage nogle millioner år at nå så langt. Netop studiet af de almindelige stjerner er meget vigtigt. Det er altid spændende at forske i de mere eksotiske stjernetyper, men den dybe forståelse af stjernernes natur kræver, at vi først får en solid basisviden om de mere almindelige stjerner.

Den nyudgivne artikel i Astrophysical Journal hjælper os et stort skridt i den retning. Vores kendskab til stjernens alder, rotationstid, overfladetemperatur, grundstofsammensætning, lysstyrke, størrelse og indre struktur er blevet mange gange forbedret med SONG-observationerne, og det kan gøres  endnu bedre . Projektmanager på SONG  lektor Frank Grundahl, fra SAC fortæller: "Hele ideen med SONG er, at vi bliver i stand til at observere enkelte stjerner i meget lange tidsperioder. μ Herculis A har vi observeret i 215 nætter i 2014 og 2015, og vi fortsætter hver gang der er mulighed for det på observatoriet på Tenerife. Jo længere vi observerer, des bedre bliver målenøjagtigheden. Som situationen er lige nu, bliver vi nødt til at observere med pauser - det bliver jo dag en gang imellem på Tenerife, men målet med hele SONG projektet er at opbygge en kæde af observatorier, spredt rundt på jordkloden på en måde, så vi kan observere en given stjerne uafbrudt i flere døgn. Når det lysner ved det ene teleskop, overtager det næste, identiske teleskop, som befinder sig længere vestpå, hvor det endnu er nat."

 

Det særlige ved SONG-observationerne

Hertzsprung SONG teleskopet på Tenerife er det første i netværket. Det næste, ved Delingha i det vestlige Kina, er meget tæt på at blive taget i brug.

SONG teleskoperne er ret så små i forhold til de kæmpeteleskoper, som allerede findes, eller som er under bygning rundt omkring i Verden. De har en spejldiameter på bare 1 meter. De bliver udstyret med forskellige måleinstrumenter, hvoraf en spektrograf vil være det vigtigste. Med spektrografen måler man de ganske små svingninger, der kan ses på stjernens overflade, fordi gassen svinger op og ned. Det sker fordi stjernens ydre dele ”koger”. Målingerne af disse stjernesvingninger kaldes asteroseismologi, og det er en metode helt parallel med den, som geologerne bruger, når de studerer Jordens indre ved hjælp af de svingninger, som seismograferne måler fra jordskælv og sprængninger.

SONG-målingerne af det, som kaldes radialhastigheder, på stjernens overflade er langt mere nøjagtige end for eksempel de målinger af svingninger i stjernernes lysstyrker, som mange kender fra for eksempel Kepler-satellitten.

En anden styrke ved SONG-ideen er de lange observationsperioder. Jo længere tid, man kan observere en stjerne des mere præcise bliver de stjerneparametre, som man bestemmer.

 

Robotteleskoper

En vigtig del af ideen bag SONG er, at teleskoperne skal være automatiske og at de kan fjernstyres. Kun når noget skal repareres eller udskiftes er det nødvendigt med personale ved selve teleskopet. Til daglig taster forskerne blot de ønskede stjerner og observationsdetaljer ind via en hjemmeside (som man dog skal have særlig adgang til!), og så udfører teleskopet selv observationerne som en veltrænet robot. Mads Fredslund Andersen, som er ledende softwareudvikler og teleskopmanager på SONG-projektet og andenforfatter på artiklen fortæller: "Det er ret så praktisk at man ikke skal sidde oppe om natten, når man for eksempel som jeg er nybagt far og har brug for god nattesøvn engang i mellem. Jeg kan dog sidde derhjemme med en helt almindelig tablet og følge med i observationerne og hvis noget ikke fungerer som det skal, kan jeg bryde ind og fjernstyre teleskopet på Tenerife samtidig med, at jeg giver den bette mad med den anden hånd!"

 

Mere i vente

Hertzsprung SONG teleskopet har indhøstet data fra mange forskellige stjerner i de seneste to år, og der er mange flere spændende resultater på vej. Frank Grundahl slutter med et stort smil: "De her 215 nætters observationer af μ Herculis er den længste serie observationer, der nogensinde er foretaget fra Jorden af en sollignende stjerne. Det har været helt fantastisk at se det her projekt vokse frem og levere, hvad vi forventede, og især at se, at vi med forholdsvis små ressourcer her fra Jordens overflade kan konkurrere med de enormt dyre satellitteleskoper.  Der er meget mere i vente."

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