Астрономы увидели рекордно малые внутренние колебания звезды

Астрономы обнаружили рекордно малые солнечноподобные внутренние колебания звезды. Целью наблюдений был оранжевый карлик Эпсилон Индейца, который стал самой маленькой и холодной звездой, у которой были обнаружены подобные колебания. Статья опубликована в журнале Astronomy&Astrophysics.

Астросейсмология позволила ученым получить большое количество информации о внутренней структуре звезд солнечного типа и красных гигантов. Обычно это делается в ходе фотометрических наблюдений, когда отслеживаются мелкие колебания яркости звезды, вызываемые распространяющимися внутри светила колебаниями, такими как акустические волны (р-моды) или внутренние гравитационные волны (g-моды).

Однако такой метод плохо применим к карликам К-типа из-за их низкой светимости, так что на текущий момент внутренние колебания были обнаружены лишь у нескольких подобных звезд с температурами не менее пяти тысяч кельвин. Решением проблемы выступает доплеровская спектроскопия, когда телескопы отслеживают колебания лучевой скорости звезды. В этом случае шум, связанный с активностью звезды и ее грануляцией ниже, чем при фотометрических наблюдениях.

Группа астрономов во главе с Тьяго Кампанте (Tiago Campante) из Института астрофизики и космических наук Испании сообщила, что обнаружила самые маленькие внутренние колебания звезды. Целью наблюдений стал Эпсилон Индейца, колебания лучевой скорости звезды измерял спектрограф ESPRESSO, установленный на комплексе телескопов VLT, в сентябре 2022 года.

Эпсилон Индейца представляет собой близкий (11,9 светового года от Солнца), яркий и бедный металлами оранжевый карлик типа К5 с эффективной температурой 4649 кельвин. Он обладает холодным юпитером и двойной системой коричневых карликов, что также делает систему хорошей целью для изучения формирования газовых экзогигантов и коричневых карликов.

Исследователям удалось зарегистрировать p-моды, причем пиковая амплитуда огибающей составила 2,6 сантиметра в секунду, что составляет всего около 14 процентов от значения, полученного для Солнца. Время жизни мод составляет, по крайней мере, более трех дней, что немного больше, чем среднее время жизни p-моды на Солнце. Учитывая, что солнечноподобные колебания стохастически возбуждаются и затухают за счет приповерхностной конвекции, дальнейшие астросейсмологические наблюдения за K-карликами (в основном, ранних типов) позволят ограничить связь между пульсациями и конвекцией.

О том, что такое астросейсмология и зачем она нужна мы рассказывали в материале «Звезды волнуются раз».