Исследователи изучают внутреннюю структуру далеких звезд по их пульсациям

На первый взгляд, кажется невозможным заглянуть внутрь звезды. Однако международная команда астрономов под руководством Эрла Беллинджера (Earl Bellinger) из Института исследований Солнечной системы Общества Макса Планка, Германия, впервые получила данные о внутренней структуре двух звезд, базируясь на их осцилляциях.

Наше Солнце, так же как и большинство других звезд, испытывает пульсации, которые распространяются в недрах звезды как звуковые волны. Частоты этих волн модифицируют свет, испускаемый звездой, и впоследствии могут быть выделены из светового потока, регистрируемого астрономами на Земле. Подобно тому, как сейсмологи идентифицируют внутреннюю структуру планеты, анализируя землетрясения, астрономы определяют свойства звезд по их пульсациям – и эта область науки носит название астросейсмологии.

В новой работе Беллинджер и его команда проанализировали при помощи методов астросейсмологии внутреннюю структуру двух звезд системы 16 Лебедя - 16 Лебедя A и 16 Лебедя B – очень похожих на наше Солнце.

Для создания модели недр звезды астрофизики перебирают различные модели эволюции светила, до тех пор пока одна из них не даст картину, схожую с наблюдаемыми спектрами частот. Однако пульсации теоретических моделей часто отличаются от пульсаций звезд, что, вероятно, объясняется до сих пор неизвестными ученым особенностями физики звезд.

Поэтому Беллинджер и его коллеги решили использовать так называемый обратный метод. Они рассчитали локальные свойства недр звезды, исходя из наблюдаемых частот. Этот метод в меньшей степени зависит от теоретических допущений, однако требует высочайшего качества измерений и включает большой объем сложных математических преобразований.

Используя этот обратный метод, исследователи смогли заглянуть внутрь звезд на глубину свыше 500000 километров – и обнаружили, что скорость звука в центральных областях исследуемых светил выше, чем предсказывается моделями. «В случае звезды 16 Лебедя B эти расхождения могут быть объяснены, если скорректировать предполагаемые массу и размер звезды, - сказал Беллинджер. – В случае звезды-компаньона, однако, причину расхождений мы идентифицировать не смогли».