Симулиращи звуци на звезди, за да разкрият техните тайни

Във видеото по-горе хелиофизикът на НАСА Алекс Йънг обяснява как - въпреки че звукът не може да пътува във вакуума на космоса и по този начин всъщност не можем да чуем слънцето или други звезди - астрономите са се научили да използват вибрациите, движещи се през звезди, за да симулират звездни звуци. Вибрациите се задвижват от същите мощни термоядрени пещи в интериора на звездите, които им позволяват да светят. Вибрациите се явяват на земните астрономи като колебания в яркостта или температурата на повърхността на звездата. Жаклин Голдщайн и екип от астрономи от Университета на Уисконсин-Мадисън заявиха в края на април 2019 г., че успешно са разработили софтуерна програма, наречена GYRE, която може да симулира сложните вибрации, които звездите произвеждат. Изявление за нейната работа, публикувано в края на април 2019 г., обяснява:

Разберете тези вибрации и можем да научим повече за вътрешната структура на звездата, която иначе е скрита от поглед.

GYRE се включва в друга програма, наречена MESA, която улеснява симулацията на звезди. Изявлението на астрономите обяснява:

Използвайки този софтуер, Голдщайн конструира модели от различни видове звезди, за да види как могат да изглеждат техните вибрации на астрономите. Тогава тя проверява до колко съвпадат симулацията и реалността.

Голдщайн обясни:

Откакто направих звездите си, знам какво влагам в тях. Така че, когато сравнявам прогнозираните си вибрационни модели с наблюдаваните модели на вибрации, ако те са еднакви, значи страхотни, вътрешността на моите звезди е като вътрешността на тези истински звезди. Ако те са различни, което обикновено е така, това ни дава информация, че трябва да подобрим симулациите и да тестваме отново.

По-специално тя изучава големи звезди и тя каза:

Това са тези, които експлодират и правят черни дупки и неутронни звезди и всички тежки елементи във Вселената, които образуват планети и по същество нов живот. Искаме да разберем как работят и как влияят на еволюцията на Вселената. Така че това наистина са големи въпроси.

Астроном Жаклин Голдщайн от Университета на Уисконсин-Медисън.

Както GYRE, така и MESA са програми с отворен код, което означава, че учените могат свободно да имат достъп и да променят кода. Всяка година около 40 до 50 души посещават лятно училище на MESA в Калифорнийския университет в Санта Барбара, за да научат как да използват програмата и подобрения в мозъчната атака. Голдщайн и нейната група се възползват от всички тези потребители, предлагащи промени и коригиране на грешки както в MESA, така и в тяхната собствена програма.

Те получават тласък и от друга група учени - ловци на планети. Две неща могат да накарат яркостта на звездата да се колебае: вътрешни вибрации или планета, минаваща пред звездата. Тъй като търсенето на екзопланети - планети, които обикалят орбитни звезди, различни от нашата собствена - се разрази, Голдщайн получи достъп до множество нови данни за звездни колебания, които са обхванати от същите проучвания на далечни звезди.

Последният ловец на екзопланети е телескоп на име TESS, който излезе на орбита миналата година, за да изследва 200 000 от най-ярките, най-близки звезди. Голдщайн каза:

Това, което TESS прави, е да гледа цялото небе. Така че ще можем да кажем за всички звезди, които можем да видим в нашия квартал, независимо дали пулсират или не. Ако са, ще можем да изучим техните пулсации, за да научим за случващото се под повърхността.

Голдщайн сега разработва нова версия на GYRE, за да се възползва от данните на TESS. С него тя ще започне да симулира този звезден оркестър със стотици хиляди силен.

Долен ред: Жаклин Голдщайн и екип от астрономи от Университета на Уисконсин-Мадисън заявиха в края на април 2019 г., че успешно са разработили софтуерна програма, наречена GYRE, която може да симулира сложните вибрации, които звездите произвеждат.

Чрез Университета на Уисконсин-Медисън