Dane z satelity TESS zostały wykorzystane do zbadania gwiazd zmiennych pulsujących w Plejadach.
Satelita TESS śledzi egzoplanety od 2018 roku. Jego unikalne instrumenty sprawiają, że znakomicie nadaje się do badań jasnych, pobliskich gwiazd. W artykule opublikowanym niedawno w The Astrophysical Journal Letters wykorzystano z kolei dane TESS do badania gwiazd w jednej z najbardziej znanych gromad otwartych: Plejadach.
Astronomowie od wieków już wiedzą, że wiele gwiazd na nocnym niebie różni się od siebie jasnością. Z biegiem czasu udoskonaliliśmy naszą wiedzę na temat gwiazd zmiennych, a obecnie naukowcy wiedzą, że większość z nich przynależy do niewielkiego zakresu temperatur i jasności, określanego jako pas niestabilności diagramu HR. Wiele – ale nie wszystkie – z gwiazd na tym pasie niestabilności pulsuje: ich jasność zmienia się okresowo, gdy ich promień na zmianę rośnie i kurczy się w czasie.
Wciąż jednak pytaniem w badaniach gwiazd zmiennych jest to, dlaczego niektóre gwiazdy na pasie niestabilności są zmienne, a inne nie. Jak to możliwe, że dwie gwiazdy o niemal identycznych temperaturach i jasnościach zachowują się tak różnie? Aby pomóc uzyskać odpowiedź na to pytanie, zespół pod kierunkiem Timothy'ego Beddinga z Uniwersytetu w Sydney wykorzystał precyzyjne dane z TESS do poszukiwania gwiazd pulsujących w pobliskiej gromadzie Plejady.
Gaia i TESS
Najpierw zespół przejrzał dokładne pozycje gwiazd i odległości skatalogowane przez sondę kosmiczną Gaia, aby określić, które konkretnie gwiazdy należą do gromady Plejady, oddalonej od nas o około 450 lat świetlnych. Łącząc tych prawdopodobnych członków gromady z garstką pobliskich gwiazd, które najwyraźniej niedawno uciekły z tej samej gromady, Bedding i jego współpracownicy zebrali próbkę 89 gwiazd. Wiadomo było już, że dziesięć gwiazd z tej próbki różni się jasnością.
Satelita TESS obserwował większość z tych gwiazd przez kilka tygodni w 2021 roku. Korzystając z danych TESS (oraz dodatkowo niektórych danych z teleskopu Keplera – dla gwiazd z próbki, które były przesunięte poza krawędź pola obserwacyjnego detektora TESS), zespół wykrył pewien szczególny rodzaj zachowania się gwiazd, znany jako pulsacje typu δ Scuti, w przypadku aż 36 gwiazd, z których 30 nie było wcześniej w ogóle znanych jako gwiazdy zmienne. Widma pulsacji tych gwiazd pokazują, że gwiazdy o podobnym wieku, temperaturze i składzie chemicznym mogą pulsować w diametralnie różny sposób.
Ciąg dalszy pytań
Co dalej? Po wykreśleniu obserwowanej jasności tych gwiazd w funkcji ich barw zespół ustalił, gdzie gwiazdy te znajdują się w stosunku do znanego nam już pasa niestabilności. Gwiazdy pulsujące obejmowały pasmo o szerokości około 0,45 magnitudo, a 72% gwiazd w Plejadach mieszczących się w tym pasie wykazywało pulsacje. W przypadku gwiazd znajdujących się z kolei w centrum pasa niestabilności 84% było gwiazdami pulsującymi, co zdaniem zespołu jest bardzo wysokim odsetkiem.
Biorąc pod uwagę ten niezwykle wysoki odsetek gwiazd pulsujących w gromadzie, Bedding i współpracownicy zauważają na koniec, że wcześniej postawione pytanie nie dotyczy tego, dlaczego niektóre gwiazdy pulsują, a inne nie. Należałoby ich zdaniem zapytać raczej, dlaczego podobne gwiazdy wykazują tak bardzo różne pulsacje. Choć pytanie pozostaje otwarte, jedno jest pewne: dane z Gaia i TESS to potężne narzędzie do śledzenia gwiazd zmiennych.
Więcej informacji:
- TESS Detects Pulsating Stars in the Pleiades Cluster
- TESS Observations of the Pleiades Cluster: A Nursery for δ Scuti Stars
Źródło: AAS
Opracowanie: Agnieszka Nowak
Na ilustracji: Obraz gromady Plejady uzyskany dzięki danym z sondy WISE. Źródło: NASA/JPL-Caltech/UCLA