Meniru bunyi bintang untuk mendedahkan rahsia mereka

Dalam video di atas, heliofisika NASA Alex Young menerangkan bagaimana - walaupun bunyi tidak dapat bergerak melalui ruang kosong, dan oleh itu kita tidak dapat benar - benar mendengar matahari atau bintang lain - para astronom telah belajar menggunakan getaran bergerak melalui bintang untuk mensimulasikan bunyi bintang. Getaran dikuasakan oleh tungku thermonuclear yang sama kuat di pedalaman bintang yang membolehkan mereka bersinar. Getaran kelihatan kepada ahli astronomi duniawi sebagai turun naik dalam kecerahan atau suhu pada permukaan bintang. Jacqueline Goldstein dan sekumpulan ahli astronomi dari University of Wisconsin-Madison berkata pada akhir April 2019 bahawa mereka telah berjaya membangunkan satu program perisian yang dipanggil GYRE yang boleh meniru getaran kompleks yang dihasilkan bintang. Satu kenyataan mengenai kerjanya, yang dikeluarkan pada akhir April 2019, menjelaskan:

Fahami getaran ini, dan kita boleh mengetahui lebih lanjut mengenai struktur dalaman bintang yang tidak tersembunyi dari pandangan.

GYRE dipancarkan ke program lain yang dipanggil MESA, yang memudahkan simulasi bintang. Pernyataan ahli astronomi menjelaskan:

Dengan menggunakan perisian ini, Goldstein membina model pelbagai jenis bintang untuk melihat bagaimana getaran mereka kelihatan seperti para ahli astronomi. Kemudian dia memeriksa bagaimana rapat simulasi dan realiti.

Goldstein menjelaskan:

Sejak saya membuat bintang saya, saya tahu apa yang saya masukkan ke dalamnya. Oleh itu, apabila saya membandingkan corak getaran yang diramalkan terhadap corak getaran yang diamati, jika mereka sama, maka hebat, bahagian dalam bintang saya adalah seperti bahagian dalam bintang-bintang sejati. Jika mereka berbeza, yang biasanya berlaku, memberikan maklumat yang kami perlukan untuk memperbaiki simulasi dan ujian kami lagi.

Khususnya, dia mengkaji bintang besar, dan, katanya:

Inilah yang meletup dan membuat lubang hitam dan bintang neutron dan semua elemen berat di alam semesta yang membentuk planet dan, pada dasarnya, kehidupan baru. Kami mahu memahami bagaimana mereka bekerja dan bagaimana ia mempengaruhi evolusi alam semesta. Jadi ini benar-benar soalan besar.

Astronom Jacqueline Goldstein di Universiti Wisconsin-Madison.

Kedua-dua GYRE dan MESA adalah program sumber terbuka, yang bermaksud bahawa para saintis boleh mengakses dan mengubah kod bebas. Setiap tahun, kira-kira 40 hingga 50 orang menghadiri sekolah musim panas MESA di University of California, Santa Barbara, untuk mempelajari cara menggunakan program dan peningkatan pembentangan. Goldstein dan kumpulannya mendapat manfaat daripada semua pengguna ini yang mencadangkan perubahan dan penetapan kesilapan dalam kedua-dua MESA dan program mereka sendiri.

Mereka juga mendapat rangsangan dari kumpulan saintis lain - pemburu planet. Dua perkara boleh membuat kecerahan bintang berfluktuasi: getaran dalaman atau planet yang melintas di hadapan bintang. Memandangkan pencarian untuk exoplanets - planet yang mengorbit bintang selain daripada kita sendiri - telah meningkat, Goldstein telah mendapat akses kepada trove data baru pada turun naik bintang yang terperangkap dalam tinjauan yang sama bintang jauh.

Pemburu exoplanet terkini adalah teleskop bernama TESS, yang dilancarkan pada orbit tahun lepas untuk meninjau 200, 000 bintang paling terang dan paling terang. Goldstein berkata:

Apa yang dilakukan TESS ialah melihat seluruh langit. Jadi kita akan dapat mengatakan untuk semua bintang yang kita dapat lihat di kawasan kejiranan kami sama ada mereka berdenyut atau tidak. Sekiranya mereka, kami akan dapat mempelajari denyutan mereka untuk mengetahui tentang apa yang berlaku di bawah permukaan.

Goldstein kini sedang membangun versi baru GYRE untuk memanfaatkan data TESS. Dengan itu, dia akan mula meniru ribuan orkestra cemerlang ini.

Bottom line: Jacqueline Goldstein dan sekumpulan ahli astronomi dari University of Wisconsin-Madison berkata pada akhir April 2019 bahawa mereka telah berjaya membangunkan program perisian yang dipanggil GYRE yang dapat meniru getaran kompleks yang dihasilkan bintang.

Melalui Universiti Wisconsin-Madison