Alpha Centauri och södra korset. Bildkredit: ESO Klicka för att förstora
Astronomer har använt ESO:s Very Large Telescope i Chile och Anglo-Australian Telescope i östra Australien som ett 'stjärnstetoskop' för att lyssna på det interna mullret från en närliggande stjärna. Data som samlas in med VLT har en precision bättre än 1,5 cm/s, eller mindre än 0,06 km per timme!
Genom att observera stjärnan med två teleskop samtidigt har astronomerna gjort de hittills mest exakta och detaljerade mätningarna av pulsationer i en stjärna som liknar vår sol. De mätte hastigheten med vilken stjärnans yta pulserar in och ut, vilket gav ledtrådar till densiteten, temperaturen, kemiska sammansättningen och rotationen av dess inre skikt – information som inte kunde erhållas på något annat sätt.
Astronomerna från Danmark, Australien och USA använde Kueyen, ett av de fyra 8,2-m Unit Telescope från ESO:s Very Large Telescope (VLT) vid Cerro Paranal i Chile, och 3,9-m Anglo-Australian Telescope (AAT) i New York South Wales (Australien), för att studera stjärnan Alpha Centauri B, en av våra närmaste grannar i rymden, cirka 4,3 ljusår bort.
Alpha Centauri är den ljusare av de två 'pekarna' till södra korset. Alpha Centauri i sig är ett trippelsystem och Alpha Centauri B är en orange stjärna, lite svalare och lite mindre massiv än solen.
Kärnande gas i stjärnans yttre lager skapar lågfrekventa ljudvågor som studsar runt stjärnans insida, vilket får den att ringa som en klocka. Detta gör att stjärnans yta pulserar in och ut i mycket små mängder – bara ett dussin meter eller så var fjärde minut. Astronomer kan upptäcka dessa förändringar genom att mäta de små associerade våglängdsförskjutningarna.
Forskarna provade ljuset från Alpha Centauri B sju nätter i rad och gjorde mer än 5 000 observationer totalt. Vid VLT erhölls 3379 spektra med typiska exponeringstider på 4 sekunder och en mediankadens på en exponering var 32:e sekund! Vid AAT 1642 samlades spektra, med typiska exponeringar på 10 s, tagna var 90:e s.
'Från denna unika datamängd kunde vi bestämma så många som 37 olika mönster (eller moder) av oscillation', säger Hans Kjeldsen, från Aarhus Universitet (Danmark) och huvudförfattare till artikeln som beskriver resultaten.
Astronomerna mätte också livslängden på moden (hur länge svängningarna varar), modernas frekvenser och deras amplituder (hur långt stjärnans yta rör sig in och ut). Sådana mätningar är en enorm teknisk utmaning. Stjärnans yta rör sig faktiskt långsamt, med en sköldpaddsliknande hastighet på 9 cm i sekunden, eller cirka 300 meter i timmen. Astronomerna lånade sin högprecisionsmätteknik från planetjägarna, som också letar efter små dopplerförskjutningar i stjärnljus.
'Så mycket av det vi tror att vi vet om universum vilar på stjärnornas åldrar och egenskaper', säger Tim Bedding, från University of Sydney och medförfattare till studien. 'Men det finns fortfarande mycket vi inte vet om dem.'
Genom att använda två teleskop på olika platser kunde astronomerna observera Alpha Centauri B så kontinuerligt som möjligt.
'Det är en stor fördel, eftersom luckor i data skapar tvetydighet,' sa Bedding. 'Framgången för observationerna berodde också på de mycket stabila spektrograferna som var fästa vid de två teleskopen - UVES vid VLT och UCLES vid AAT - som analyserade stjärnans ljus.'
Ursprunglig källa: Nyhetsmeddelande från ESO