Послушайте, как звезда «мерцает» в мире

Ученые воссоздали жуткое мерцание звезды, пытаясь составить карту внутренней работы космической печи.

Мы все знаем, как звучит колыбельная, но теперь астрофизики наконец-то догнали ее — впервые воспроизведя жуткий гудящий звук звезды «мерцай, мерцай».

Моделируя турбулентные волны газа, которые проходят через недра звезды к ее внешней поверхности, ученые воссоздали врожденные колебания света, производимые космическими печами. Затем, преобразовав эти волны в звуковые, исследователи предложили нам лучшее представление о том, как бы звучали звезды, если бы мы могли их слышать.

В результате получается призрачный пронзительный вой в салоне самолета, сопровождающийся учащенным сердцебиением. Эфирный шум и исследование динамики внутреннего газа, которое его создало, были опубликованы 27 июля в журнале Nature Astronomy.

Связанный:Крошечная, «ультрахолодная» звезда излучает удивительные радиосигналы, которые она не способна производить

«Движения в ядрах звезд порождают волны, подобные волнам в океане», — заявил в своем заявлении ведущий автор исследования Эван Андерс, астрофизик Северо-Западного университета в Эванстоне, штат Иллинойс. «Когда волны достигают поверхности звезды, они заставляют ее мерцать так, что астрономы могут наблюдать.

"Впервые мы разработали компьютерные модели, которые позволяют нам определить, насколько сильно звезда должна мерцать в результате воздействия этих волн", - добавил он. «Эта работа позволит будущим космическим телескопам исследовать центральные области, где звезды создают элементы, от которых мы зависим, чтобы жить и дышать».

Мы наблюдаем мерцание звезд по двум причинам. Во-первых, их далекий свет преломляется непредсказуемыми воздушными потоками, проходящими через атмосферу Земли, постоянно изменяя количество света, достигающего нас на земле. Но звездам также присуще мерцание, которое возникает в результате процессов конвекции, когда горячая плавящаяся плазма движется наружу от их огненных ядер к их поверхности.

«Звезды становятся немного ярче или немного тусклее в зависимости от различных вещей, динамически происходящих внутри звезды», — сказал Андерс. «Мерцание, вызываемое этими волнами, чрезвычайно тонкое, и наши глаза недостаточно чувствительны, чтобы его увидеть. Но мощные телескопы будущего, возможно, смогут его обнаружить».

Чтобы смоделировать волны внутри звезд, исследователям сначала пришлось столкнуться с серьезной проблемой: в то время как потоки, которые генерируют волны внутри звезд в последние недели, сами волны могут либо возникать на поверхности звезд, либо прыгать внутри них в течение сотен тысяч секунд. годы. Изолировать волны от их отражений было первой задачей команды.

«Сначала мы поместили вокруг звезды демпфирующий слой — как мягкие стены в студии звукозаписи — чтобы мы могли точно измерить, как конвекция ядра создает волны», — сказал Андерс.

Применив этот «фильтр» к своим звездам и обнаружив, что он точно описывает волны внутри, ученые добавили еще один фильтр, который имитировал акустические свойства звезд, позволяя им воссоздавать как конвективные потоки, так и их реверберации.

— Эта рухнувшая звезда на наших глазах превращается в гигантский алмаз.

— Умирающие звезды создают огромные «коконы», которые сотрясают ткань пространства-времени.

— Астрономы нашли остатки древнейших звезд во Вселенной

В качестве дальнейшего теста они применили свой метод, используя звуковые волны реальной музыки — в том числе «Юпитер» из оркестровой сюиты Густава Холста «Планеты» и саму «Twinkle, Twinkle, Little Star» — чтобы посмотреть, как будут звучать песни, исходящие из сердца звезд.

Вернувшись к конвективным потокам звезд и расположив их так, чтобы они были слышны человеческому слуху, астрофизики создали разные звуковые ландшафты в зависимости от размеров звезд.

Реверберирующие волны от больших звезд (в 40 раз больше Солнца) издавали звуки, похожие на эхо лучевых пушек, тогда как волны от средних звезд (эквивалент 15 масс Солнца) и маленьких звезд (три массы Солнца) звучали как слабое гудение и дальние сирены соответственно.