Die Physik einiger der hellsten Sterne am Himmel wird derzeit von Astronomen erforscht. Ein internationales Forscherteam hat neue Beweise dafür entdeckt, dass Rote Riesen, sterbende Sterne in den Endstadien der Entwicklung von Sternen, die alle ihre Wasserstoffatome aufgebraucht haben, oft auf große strukturelle Anomalien oder sogenannte „Glitches“ in der Tiefe stoßen in ihren Körpern innerer Kern.
Die Medien haben stellare Fehler im Zusammenhang mit der Drehung eines Sterns populär gemacht, aber der Hauptautor Mathieu Vrard konzentriert sich auf eine andere Art von Fehler. Die Mängel dieser Studie könnten die Schwingungen eines Sterns sowie die Frequenzen und Wege beeinflussen, die Schallwellen beim Durchgang durch einen Stern zurücklegen. Rote Klumpensterne, brennende Objekte mit einem Heliumkern, werden in astrophysikalischen Studien oft als Fernsonden verwendet, um Aspekte wie die Dichte von Galaxien zu messen und mehr über die physikalischen Prozesse hinter der chemischen Entwicklung von Sternen zu erfahren. Daher ist es wichtig, dass Wissenschaftler verstehen, warum diese Diskontinuitäten auftreten, sagte Vrard, ein Postdoktorand in Astronomie an der Ohio State University.
„Durch die Analyse dieser Variationen können wir sie verwenden, um nicht nur die globalen Parameter des Sterns zu erhalten, sondern auch Informationen über die genaue Struktur dieser Objekte“, sagte er. Die kürzlich in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlichte Studie ist die erste, die detaillierte Beobachtungscharakterisierungen der tiefsten Schichten dieser Roten Riesen durchführt.
Um festzustellen, ob diese Störungen bei bestimmten Sterngruppen häufiger auftraten, wählte das Team eine Stichprobe von 359 Roten Riesen aus, die sich unter einer bestimmten Sternmasse befanden, und maß unterschiedliche Eigenschaften und individuelle Frequenzen jedes Sterns. Das Team fand Beweise dafür, dass 24 der untersuchten Roten Riesen (etwa 7 Prozent derjenigen in der Stichprobe) irgendwann in ihrem Leben intermittierende strukturelle Diskontinuitäten hatten. Während 7 % nicht viel erscheinen mögen, wäre die Anzahl der Sterne mit diesen Unregelmäßigkeiten riesig, wenn man sie auf alle bekannten Sterne in unserem Universum anwenden würde.
Es gibt zwei Haupttheorien, die erklären, wie diese Störungen funktionieren könnten. Das erste Szenario besagt, dass Störungen während der Entwicklung des Sterns vorhanden sind, aber im Allgemeinen sehr schwach sind und unterhalb der Schwelle liegen, die Astronomen als echte Diskontinuität einstufen würden. Der zweite deutet darauf hin, dass Unregelmäßigkeiten durch einen unbekannten physikalischen Prozess „geglättet“ werden, der später zu Veränderungen in der Struktur des Kerns des Sterns führt.
Wie sich herausstellt, wird das erste Szenario nicht durch das Modell dieser Studie unterstützt, das vorhersagt, dass beobachtete Störungen tatsächlich häufig sind, aber genauere Daten sind erforderlich, bevor Wissenschaftler das zweite sicher abonnieren können. „Was wir denken, ist, dass die zweite Theorie besser halten könnte, weil die erste nicht zu unseren Beobachtungen passte“, sagte Vrard.
Da die Studie eine bessere Charakterisierung der physikalischen Prozesse liefert, die in roten Riesensternen stattfinden, könnte Vrards Arbeit möglicherweise große Auswirkungen auf das Gebiet der Asteroseismologie haben – ein Zweig der Astronomie, der die innere Zusammensetzung von Sternen anhand der Schwingungen von Schallwellen untersucht – und für die galaktische Archäologie, ein Gebiet, das detaillierte Fossilien von Sternen verwendet, um die Geschichte des Universums aufzudecken. Und während Vrards aktuelle Analyse zu Ende ist, möchte er auf dem Wissen der wissenschaftlichen Gemeinschaft über Sterne des Roten Riesen aufbauen, indem er genauere Daten untersucht, die helfen könnten, noch ausgefeiltere Sternmodelle zu kultivieren. (ANI)
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