Das Kepler-Raumschiff jagt nicht nur extrasolare Planeten, sondern bietet auch die Möglichkeit, Sterne in beispiellosen Details zu untersuchen. "Wir wussten, dass Kepler, wenn er die Empfindlichkeit hätte, erdgroße Planeten zu entdecken, unser Wissen über Sterne selbst transformieren könnte", sagte Natalie Batalha von der San Jose State University in Kalifornien, eine Co-Forscherin der Kepler Astroseismic Science Konsortium. Diese internationale Partnerschaft von über 400 Astronomen nutzt das Kepler-Raumschiff, um winzige Schwingungen oder „Sternbeben“ in roten Riesensternen zu „hören“ und Wissenschaftlern bahnbrechende Arbeit bei der Ableitung der grundlegenden Eigenschaften von Sternen zu ermöglichen.
Bereits im ersten Betriebsjahr von Kepler konnte das Team Tausende von Sternen mithilfe der Astroseismologie untersuchen, während zuvor nur einige Dutzend Sterne mit dieser Technik „angehört“ wurden.
"Wir können sagen, dass Kepler Tausenden von Musikern am Himmel zuhört", sagte Daniel Huber, ein Doktorand an der Universität von Sydney, während eines Webcasts einer Pressekonferenz über die neuen Erkenntnisse.
"Ab dem ersten Jahr der Kepler-Mission haben wir uns von ein paar Dutzend Sternen mit ein paar Wochen Daten verabschiedet", antwortete Travis Metcalfe, Wissenschaftler am Nationalen Zentrum für Atmosphärenforschung, auf eine Frage des Space Magazine einen Monat Zeit haben, um jeden von mehreren tausend Sternen zu studieren. Dies ist eine enorme Erweiterung unserer Fähigkeit, diese Art von Stern und die Aussagen der Schwingungen zu untersuchen. “
Ähnlich wie Seismologen Erdbeben untersuchen, um das Erdinnere zu untersuchen, misst die Astroseismologie den natürlichen Puls der Lichtwellen von Sternen, um neue Einblicke in die Sternstruktur und -entwicklung zu erhalten.
„Mit Kepler können wir die Perioden von Sternschwingungen untersuchen und sie verwenden, um die Kerne von Sternen zu untersuchen - um die Sterne zu berühren - und um die genauesten Messungen von Sternen zu erhalten, die wir jemals gemacht haben“, sagte Hans Kjeldsen, Mitarbeiter Professor, KASC, Universität Aarhus in Dänemark.
Sie können Größe und Alter mit äußerster Präzision messen und haben nun die Struktur und den Lebenszyklus von über 1.000 roten Riesen charakterisiert. Was sie bisher gefunden haben, bestätigt die gegenwärtigen Prinzipien der Sternentwicklung und ermöglicht bessere Vorhersagen darüber, was mit unserer Sonne in mehreren Milliarden Jahren geschehen könnte.
Kjeldsen sagte, dass sie Daten von erstaunlicher Qualität erhalten. „Wir können jetzt tatsächlich Sterne aller Phasen und Evolutionsstadien unterschiedlicher Masse und aller Arten untersuchen. Das ist das Erstaunliche für mich. Anstatt eine Weile nach einem Stern zu suchen und dann zum nächsten Stern überzugehen, haben wir jetzt Zugriff auf Tausende von Sternen gleichzeitig. Und trotzdem gibt es immer noch Tausende und Abertausende von Sternen, die wir noch studieren müssen. “
Laut Metcalfe hört die Astroseismologie auf die Schwingungen des Sterns und kann einen Ton hören, der so leise ist, dass selbst ein Wal Schwierigkeiten haben würde, ihn zu hören. Kepler kann selbst winzige Schwingungen als Flackern im Stern sehen.
"Schallwellen wandern in den Stern und bringen Informationen an die Oberfläche, die Kepler als winziges Flackern der Helligkeit des Sterns sehen kann", sagte der Astronom Travis Metcalfe vom Nationalen Zentrum für Atmosphärenforschung.
Dieses Flackern hat einen Ton wie die Noten eines Musikinstruments. "Wir messen im Wesentlichen den Ton dieser Noten vom Star", sagte er. "Größere Sterne flackern in niedrigeren Tönen, während kleinere Sterne in höheren Tönen."
Hören Sie Daniel Hubers Red Giant Oscillation Symphony
Ein Stern, auf den sich Metcalfe konzentriert hat, ist ein roter Riese, der doppelt so groß wie die Sonne ist. KIC 11026764 hat jetzt die genauesten bekannten Eigenschaften aller Sterne im Kepler-Feld. Tatsächlich sind nur wenige Sterne im Universum mit ähnlicher Genauigkeit bekannt, sagte das Team. Die Schwingungen zeigen, dass dieser Stern 5,94 Milliarden Jahre alt ist und durch Wasserstofffusion in einer dünnen Hülle um einen heliumreichen Kern angetrieben wird.
In diesem Konsortium werden tatsächlich keine Dollars zwischen Nationen ausgetauscht. Die USA stellen die Kepler-Instrumenten- und Software-Pipeline zur Verfügung, während die internationalen Partner Humanressourcen mit Einfallsreichtum und wissenschaftlichem Fachwissen bereitstellen.
"Wir erhalten hier nicht nur ein großes Erbe an wissenschaftlichen Ergebnissen, sondern auch eine wertvolle Symbiose und Partnerschaft", sagte Batalha.
Sie können die Pressekonferenz im Space Magazine unter diesem Link sehen.
