สัปดาห์นี้ผลลัพธ์แรกจากภารกิจเคปเลอร์กำลังเกิดขึ้นจากการประชุม American Astronomical Society (AAS) ในกรุงวอชิงตันดีซี ฉันหมายถึงสาขาวิชาดาราศาสตร์ที่คุณจะได้ยินมากขึ้นเกี่ยวกับเคปเลอร์และภารกิจอื่น ๆ เริ่มที่จะเปิดเผยโครงสร้างภายในของดาว - asteroseismology ดังนั้น asteroseismology คืออะไร?
Seismology คือการศึกษาการเกิดแผ่นดินไหวบนโลก แต่ที่สำคัญกว่าสำหรับการสนทนาของเรามันคือการศึกษาคลื่นไหวสะเทือน แผ่นดินไหวสร้างคลื่นไหวสะเทือนแบบต่าง ๆ ซึ่งเคลื่อนที่ผ่านชั้นหินต่าง ๆ ทำให้เรามีโครงสร้างของภาพที่ลึกลงไปในโลก โดยพื้นฐานแล้วการเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ทำให้เรามีโซโนแกรมธรรมชาติที่มองเข้าไปในโลกลึกกว่านั้นเราสามารถขุดอุโมงค์หรือเจาะ เนื่องจากคลื่นเหล่านี้แพร่กระจายไปทั่วทุกทิศทุกทางจากด้านหนึ่งของโลกไปสู่อีกด้านหนึ่งเราจึงสามารถมองไปยังจุดศูนย์กลางของโลก นี่คือวิธีที่เรารู้ว่าแกนโลกรอบนอกของโลกเป็นของเหลวและขนาดและความหนาแน่นสัมพัทธ์ของส่วนอื่น ๆ ของโครงสร้างภายในและพื้นผิวโลก
Asteroseismology หรือที่รู้จักกันในชื่อ seismology seismology ทำให้เราเข้าใจโครงสร้างของดาว จากการศึกษาการแกว่งของดาวฤกษ์ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถมองเข้าไปในใจกลางดวงดาวซึ่งเป็นหนึ่งในสถานที่ที่ยากที่สุดในการสังเกตในจักรวาลทั้งหมด เหตุผลที่การตกแต่งภายในของดาวฤกษ์สามารถถูกตรวจสอบได้จากการสั่นเนื่องจากโหมดการสั่นที่แตกต่างกันนั้นเจาะเข้าไปในความลึกที่แตกต่างกันภายในดาว การรวมอัตราและความกว้างของการเต้นกับข้อมูลอื่น ๆ เช่นสเปกตรัมซึ่งแสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบของดาวคืออะไรเราได้รับข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างภายในของดาว
โหมดการสั่นของดาวฤกษ์นั้นแบ่งออกเป็นสามประเภทโดยขึ้นอยู่กับแรงที่ขับเคลื่อนพวกมัน ได้แก่ โหมดคลื่นเสียงอะคูสติกแรงโน้มถ่วงและแรงโน้มถ่วงพื้นผิว p-mode หรือคลื่นอะคูสติกมีแรงกดทับเป็นแรงดังนั้นชื่อ“ p-mode” คลื่นเหล่านี้สามารถบอกเราเกี่ยวกับโครงสร้างและความหนาแน่นของพื้นที่ใต้พื้นผิวของดาวฤกษ์ g-mode หรือคลื่นแรงโน้มถ่วงถูก จำกัด ไว้ที่ด้านในของดาว โหมด f หรือคลื่นแรงโน้มถ่วงพื้นผิวก็เป็นคลื่นแรงโน้มถ่วง แต่เกิดขึ้นที่หรือใกล้กับชั้นนอกของดาวดังนั้นพวกเขาจึงให้ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพพื้นผิวของดาว
Helioseismology คือการศึกษาการแพร่กระจายของคลื่นความผันผวนในดวงอาทิตย์ เนื่องจากดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ที่สุดกับเรามันจึงง่ายต่อการศึกษาจังหวะการเต้นของมันในรายละเอียดที่มากขึ้น โดยการตีความการแกว่งของดวงอาทิตย์เราสามารถตรวจจับจุดที่ดวงอาทิตย์อยู่อีกฟากหนึ่งของดวงอาทิตย์ก่อนที่มันจะหมุนเป็นมุมมอง แบบจำลองการตกแต่งภายในที่เป็นตัวเอกของเราหลายแบบอิงจากข้อมูลที่ได้รับจากการศึกษาความผันผวนของดวงอาทิตย์ แต่ดวงอาทิตย์เป็นดาวดวงเดียวที่จุดหนึ่งในวิวัฒนาการดังนั้นเพื่อให้เข้าใจดาวที่เราต้องสังเกตดาวอื่น ๆ อีกมากมายที่มีขนาดแตกต่างกันมวลองค์ประกอบและอายุ
นั่นคือสิ่งที่เคปเลอร์กำลังทำอยู่ตอนนี้ ดาวเทียมกำลังจ้องมองที่ 100 ตารางองศาของท้องฟ้าระหว่าง Cygnus และ Lyra อย่างต่อเนื่องในการเก็บข้อมูลเกี่ยวกับความสว่างของดาวมากกว่า 150,000 ดวงในอีกสามถึงห้าปีข้างหน้า ในขณะที่ภารกิจหลักของเคปเลอร์คือการค้นพบการดำรงอยู่และความอุดมสมบูรณ์ของดาวเคราะห์ที่คล้ายโลกรอบดาวฤกษ์แสงโฟโตสเฟียร์ความแม่นยำสูงทั้งหมดนี้จะถูกใช้สำหรับวิทยาศาสตร์อื่น ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการศึกษาดาวแปรแสงทุกประเภท
การเปิดตัวผลงานวิทยาศาสตร์ครั้งแรกที่คาดการณ์ไว้มากจากภารกิจของเคปเลอร์เมื่อวันที่ 4 มกราคมรวมถึงเอกสารจำนวนมากเกี่ยวกับ asteroseismology และศักยภาพในการทำความเข้าใจโครงสร้างของตัวเอกในรายละเอียดอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อน นักดาราศาสตร์กำลังขี่ข้อมูลคลื่นลูกใหม่เกี่ยวกับการแพร่กระจายคลื่นในดาวฤกษ์ ตื่นแล้ว!
อ่านเพิ่มเติม:
ศักยภาพของ Asteroseismic ของเคปเลอร์: ผลลัพธ์แรกสำหรับดาวประเภทสุริยะ
W. J. Chaplin, T. Appourchaux, Y. Elsworth, และคณะ
http://arxiv.org/abs/1001.0506
การแกว่งของแสงอาทิตย์ในดาวยักษ์แดงที่มีความส่องสว่างต่ำ: ผลลัพธ์แรกจากเคปเลอร์
T. R. Bedding, D. Huber, D. Stello, และคณะ
http://arxiv.org/abs/1001.0229
โปรแกรม Asteroseismology ของ Kepler: บทนำและผลลัพธ์แรก
Ronald L. Gilliland, T. M. Brown, J. Christensen-Dalsgaard
http://arxiv.org/abs/1001.0139
