Syvstjernen er prøveklud for en ny metode i stjernefotometri

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.

20.04.2017 | Ole J. Knudsen

Stjernen Alcyone og dens nærmeste omgiveler fra en optagelse med Keplersatellitten. De fire indrammede pixler bruges til at registrere variationerne i stjernes lysstyrke. Alle de hvide pixler er mættede med lys, og kan ikke anvendes, og andre steder i billedfeltet er der strejflys dels fra teleskopet og dels fra nabostjerner, så disse steder skal også undgås.

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. Den nye artikel udgives i Monthly Notices of the Royal Astronomical Observatory med titlen 'Beyond the Kepler/K2 bright limit: variability in the seven brightest members of the Pleiades'.

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 registrerer 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.

 

 

Syvstjernen med lyskurverne for de syv klareste af stjernerne. Maia er helt tydeligt den søster, som skejer ud!

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. Den viser en helt anden type variation med en periode på 10 dage, og ikke nogen af de andre forventede svingninger. Forskerne vidste fra tidligere, at Maia er speciel. Den har et forholdsvis underskud af helium og kviksølv i forhold til andre af lignende type. I den nye artikel konkluderer astronomerne, at variationen i lysstyrke skyldes en stor plet på stjernens overflade, hvor der er en anden kemisk sammensætning. Pletten dukker så op og forsvinder igen i takt med at stjernen roterer om sig selv.

Der blev ikke fundet exoplaneter om de syv stjerner i Syvstjernen i denne undersøgelse.

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