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突破性研究揭露神秘脈動恆星秘密



據外媒報導,NASA的TESS太空望遠鏡協助天文學家們展開了一項突破性的研究,其幫助解開了恆星奇特脈動的秘密,從而為天文學家更好地了解它們年齡及其動盪表面下發生了什麼鋪平了道路。據了解,Delta Scuti恆星是宇宙中眾多恆星中的一種,但它們同時也是最令人困惑的恆星之一–因為它們以奇怪的順序跳動。

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許多恆星都有脈動,但它們通常都會以一種可預測的、直接的模式進行。然而,Delta Scuti恆星卻並非如此,它顯得非常混亂,其半球的膨脹和收縮會呈現出不同步的狀態,它們的形狀也在擴張和收縮。

這足以使得傳統的恆星內部情況測量方法無法得到試用。通常情況下,天文學家會依賴於所謂的星震學,它依賴於這樣一個事實:當聲波穿過恆星內部時它們會受到不同密度甚至更多的影響。通過恆星表面亮度的波動–雖然很小,但仍可以用來確定年齡、溫度、成分和內部結構。也就是說,它不適用於在那些脈動模式模糊的恆星。

據了解,第一顆Delta Scuti恆星則是在1900年被發現的,並且肉眼可見。自那以後又發現了數千顆,其中許多顆都由NASA的開普勒太空望遠鏡發現。

Delta Scuti恆星因數個因素變得特別難以評估。首先,儘管它們體積龐大–為我們太陽質量的1.5到2.5倍–但它們旋轉快速。據了解,其一天旋轉一到兩次,它們的速度至少比太陽快12倍。這足以讓恆星在兩極略微變平從而打亂了脈動模式。

為了發現一種模式,天文學家需要在一段時間內對恆星進行一致的測量。問題是,這在Delta Scuti根本就沒有發生。雖然凌日系外行星勘測衛星(TESS)每30分鐘拍攝一張完整的照片,但這還不夠頻繁,其仍不足以讓Delta Scuti恆星每分鐘都發生變化。

不過通過TESS的其他照片–每隔兩分鐘拍下成千上萬顆恆星的照片,由悉尼大學天文學Tim bedings教授領導的一個研究小組在其中發現了一些Delta Scuti恆星並展示了有規律的脈動模式。對此,他們發表了一篇關於他們新發現的論文。

NASA解釋說:“一旦他們知道要尋找什麼,他們就會從開普勒望遠鏡的數據中尋找其他例子,開普勒望遠鏡使用了類似的觀察策略。”他們還用陸基望遠鏡進行了後續觀測,其中一架在夏威夷的凱克天文台(WM Keck Observatory),另兩架在全球拉斯坎布爾天文台網絡(global Las Cumbres Observatory network)。他們總共發現了60顆有清晰圖案的三角洲飛毛腳星。 ”

然而,即使有了這些新數據,這些奇怪的恆星仍很難歸類。所謂的“表現良好”的Delta Scuti恆星實際上有著兩種截然不同的行為方式:一種是看到整個恆星對稱地膨脹和收縮,另一種則是看到恆星相對半球地交替膨脹和收縮。

然而除此之外,其他Delta Scuti恆星卻沒有這樣的規律。研究人員認為,這由年齡這個因素造成:較年輕的恆星表現出更大的規律性,但隨著年齡的增長,它們的脈動就變得更加散亂。