正如地震帮助科学家了解地球内部一样,恒星表面的振荡方式也能揭示其内部结构和其他关键特征。开普勒星震学调查的研究人员正在将这一概念大规模应用,监测数千颗恒星的表面振动,以了解它们的年龄、大小和内部动力学。
开普勒号太空望远镜的主要任务是寻找新行星,它通过跟踪超过100,000颗恒星的亮度,观察当行星从恒星前面经过时发生的特征性变暗。由于地震振荡会改变恒星的表面积,从而可测量地改变其亮度,因此开普勒收集的数据也揭示了这些恒星振动。
地震波是由恒星内部翻腾的对流形成的。这些波最终会撞击恒星表面层,就像钟锤敲响铃铛一样。波在恒星中传播的速度取决于其内部结构。恒星通过在其核心中将氢融合为氦而发光,这个过程会逐渐消耗恒星的氢燃料。通过观察星震振动,研究人员可以推断出还剩下多少氢,从而揭示一种时间戳。“如果我们知道有多少氢转化成了氦,我们就可以从某种意义上知道这颗恒星有多老,”空间望远镜科学研究所的天文学家兼开普勒联合研究员罗纳德·吉利兰德说。耶鲁大学天文学家兼另一位开普勒研究员萨尔巴尼·巴苏说,精确的恒星年龄将帮助理论家完善恒星演化模型。
这项新研究也可能增进我们对离我们最近的恒星的理解。“我们只知道太阳在时间上的一个点——现在,”巴苏说。“星震学应该让我们对太阳的历史和未来的演化路径充满信心。”它也可能帮助研究人员理解太阳目前的过程,例如太阳黑子和太阳风暴。今年8月,欧洲和美国的研究人员利用来自Corot望远镜(概念上类似于开普勒)的地震数据来研究一颗遥远的类日恒星上的磁活动,这一成就可能为驱动我们太阳11年活动周期的、但知之甚少的发电机提供见解。















