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    研究人员测量了远处太阳的内部结构

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      普朗克

      【博科园-科学科普】乍一看,一颗星的内部似乎是不可能的。一个国际天文学家小组,在Earl Bellinger和Saskia Hekker的领导下,在哥廷根的马克斯·普朗克太阳系研究中心,第一次,根据他们的振动确定了两个恒星的深层内部结构。

      我们的太阳和其他大多数的恒星,经历的脉冲通过恒星的内部传播为声波。这些波的频率是在恒星的光上留下的,在地球上的天文学家们可以看到。与地震学家通过分析地震来破译我们行星内部结构的方法类似,天文学家们从他们的脉动中确定了恒星的性质——这一领域被称为星震学。现在对这些脉冲的详细分析,已经使厄尔·贝林格、萨斯基亚·赫克和他们的同事测量了两个遥远恒星的内部结构。

      研究人员测量了远处太阳的内部结构

      对恒星内部的印象图(通过表面振动研究)。图片版权:Bellinger / ESA

      他们分析的这两颗恒星是16个Cygni系统的一部分(已知16个Cyg A和16个Cyg B),它们都和我们的太阳非常相似。“由于它们的距离只有70光年,所以这些恒星相对比较明亮,因此非常适合我们的分析,主要作者Earl Bellinger说:在此之前,仅能制作出明星内部的模型。现在可以测量它们。

      为了建立一个恒星内部的模型,天体物理学家改变恒星演化模型,直到其中一个模型符合观测到的频谱。然而,理论模型的脉冲常常与恒星不同,这很可能是由于某些恒星物理仍然未知。因此,Bellinger和Hekker决定采用逆方法。从观测到的频率导出恒星内部的局部属性。这种方法较少依赖于理论假设,但它要求良好的测量数据质量,并且在数学上具有挑战性。

      使用逆方法,研究人员深入研究了50多万公里,发现中心区域的声音速度比模型预测的要大。“在16个Cyg B的病例中,这些差异可以通过纠正我们认为的质量和恒星的大小来解释。然而在16个Cyg A的情况下,不一致的原因是无法确定的。

      目前的进化模型可能还没有充分考虑到目前未知的物理现象。在恒星演化的早期阶段产生的元素可能已经从恒星的核心转移到外层。这将改变恒星的内部分层,进而影响它的振荡。

      对这两颗恒星的第一次结构分析之后将会有更多的研究。在开普勒太空望远镜的数据中可以找到10到20颗适合这种分析的恒星。在未来NASA的“TESS任务”(凌日系外行星测量卫星)和“柏拉图”(行星凌日和恒星振动)由欧洲航天局(ESA)计划,将为这个研究领域收集更多的数据。

      逆方法提供了新的见解,将有助于提高我们对发生在恒星中的物理学的理解。这将导致更好的恒星模型,这将提高我们预测太阳和其他恒星未来演化的能力。


      • 知识:科学无国界,博科园-科学科普

      • 参考:天体物理期刊

      • 内容:“博科园”判定符合今主流科学

      • 来自:Max Planck Society

      • 编译:中子星

      • 审校:博科园

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      拉格朗日
      逆方法提供了新的见解
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