На первый взгляд, кажется невозможным заглянуть внутрь звезды. Однако международная команда астрономов под руководством Эрла Беллинджера (Earl Bellinger) из Института исследований Солнечной системы Общества Макса Планка, Германия, впервые получила данные о внутренней структуре двух звезд, базируясь на их осцилляциях.
Наше Солнце, так же как и большинство других звезд, испытывает пульсации, которые распространяются в недрах звезды как звуковые волны. Частоты этих волн модифицируют свет, испускаемый звездой, и впоследствии могут быть выделены из светового потока, регистрируемого астрономами на Земле. Подобно тому, как сейсмологи идентифицируют внутреннюю структуру планеты, анализируя землетрясения, астрономы определяют свойства звезд по их пульсациям – и эта область науки носит название астросейсмологии.
В новой работе Беллинджер и его команда проанализировали при помощи методов астросейсмологии внутреннюю структуру двух звезд системы 16 Лебедя - 16 Лебедя A и 16 Лебедя B – очень похожих на наше Солнце.
Для создания модели недр звезды астрофизики перебирают различные модели эволюции светила, до тех пор пока одна из них не даст картину, схожую с наблюдаемыми спектрами частот. Однако пульсации теоретических моделей часто отличаются от пульсаций звезд, что, вероятно, объясняется до сих пор неизвестными ученым особенностями физики звезд.
Поэтому Беллинджер и его коллеги решили использовать так называемый обратный метод. Они рассчитали локальные свойства недр звезды, исходя из наблюдаемых частот. Этот метод в меньшей степени зависит от теоретических допущений, однако требует высочайшего качества измерений и включает большой объем сложных математических преобразований.
Используя этот обратный метод, исследователи смогли заглянуть внутрь звезд на глубину свыше 500000 километров – и обнаружили, что скорость звука в центральных областях исследуемых светил выше, чем предсказывается моделями. «В случае звезды 16 Лебедя B эти расхождения могут быть объяснены, если скорректировать предполагаемые массу и размер звезды, - сказал Беллинджер. – В случае звезды-компаньона, однако, причину расхождений мы идентифицировать не смогли».
Исследование вышло в журнале Astrophysical Journal.
