在恒星的深处,聚变反应将氢原子结合形成氦,并释放出能量爆发。这些能量产生热量,热量上升到恒星的外部,沿途触发波浪,这些波浪可以持续数万年。
科学家们将这些波浪归咎于在非常大、非常热的恒星光线中观察到的奇怪闪烁现象。他们有充分的理由:通过压缩或解压缩恒星表面的等离子体,这些对流波应该会短暂地干扰恒星的外观。但一项新研究得出结论,这种闪烁太微弱,无法解释脉动的“红噪声”。
即使使用包括詹姆斯·韦伯太空望远镜在内的现有望远镜也无法检测到这种效应,因为它太微弱了。(肉眼可见的恒星闪烁是由地球大气层的干扰引起的。)然而,可能仍然存在特殊情况,闪烁会足够明亮可以观察到,例如快速旋转的恒星。
“这是一个我们希望得到答案的有趣问题,”Flatiron Institute 计算天体物理学中心的研究科学家 Matteo Cantiello 在一份声明中说。
闪烁,闪烁
为什么我们要关心遥远恒星的闪烁呢?
作为该研究的一部分,来自 Flatiron Institute 和西北大学的团队构建了一个首创的计算机模型(视频),该模型根据恒星内部翻腾的波浪来确定恒星的闪烁——这个系统可以反向工作。通过观察到的闪烁模式,研究人员可以反向工程化恒星,并了解其核心中发生的情况。
宇宙的很大一部分在某种程度上依赖于恒星的内部运作,它们影响着星系的形成,并产生我们呼吸的氧气。
太空音乐
模拟恒星核心是一个艰巨的任务,因为加热事件持续几周,而产生的波浪可以持续数十万年。
首先,研究人员将这些波浪与音乐家在音乐厅中产生的声波进行比较。
该团队首先模拟了音乐在恒星中的反射——“小星星闪烁”和古斯塔夫·霍尔斯特管弦乐套曲“行星”中的木星乐章。根据恒星的大小,音乐听起来像是空灵的,或者像是梦幻般的、沉浸式的。
当研究人员调整模型以处理对流波时,他们发现产生的闪烁太微弱,无法解释红噪声。但这并不是故事的全部。
“这项工作使未来的太空望远镜能够探测恒星锻造我们赖以生存和呼吸的元素的中心区域,”西北大学的博士后研究员 Evan Anders 说。
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