かつて、科学者たちは地球、月、そして私たちの太陽系の他のすべての惑星は完全な球であると信じていました。同じことが太陽にも当てはまり、太陽は私たちのすべての暖かさとエネルギーの源である天のオーブであると考えました。しかし、時間と研究が示したように、太陽は完全にはほど遠い。太陽黒点と太陽フレアに加えて、太陽は完全に球形ではありません。
しばらくの間、天文学者はこれが他の星の場合も同様であると信じていました。多くの要因により、以前に天文学者によって研究されたすべての星は、赤道でいくらかの膨らみ(すなわち、偏平)を経験するように見えました。しかし、国際的な天文学者のチームによって発表された研究では、5000光年離れた位置にあるゆっくり回転する星は、これまでにないほど球状に近いように見えます。
これまで、星の観測は、最も回転の速い近くの数個の星のみに限定されており、干渉法によってのみ可能でした。この手法は、通常、天文学者が恒星サイズの推定値を取得するために使用します。複数の小型望遠鏡を使用して、星の電磁測定値を取得します。次に、この情報を組み合わせて、大型望遠鏡で取得できる高解像度の画像を作成します。
しかし、近くの星のアステオスミック測定を行うことで、マックスプランクインスティテュート、東京大学、ニューヨーク大学アブダビ(NYUAD)などの天文学者のチームは、その形状についてより正確なアイデアを得ることができました。彼らの結果は、米国科学振興協会に最近発表された「アステロ地震学によって測定されるゆっくり回転する星の形」というタイトルの研究で発表されました。
マックスプランクインスティテュートの研究者であるローランギゾンは、論文の主任執筆者でした。彼が彼らの研究方法を電子メールでSpace Magazineに説明したように:
「この論文で提案している恒星の形状を測定するための新しい方法であるアステロスミスロジーは、光学干渉法よりも数桁正確である可能性があります。これは、長寿命の非ラジアルモードで振動する星にのみ適用されます。この方法の究極の精度は、振動モードの周波数の測定精度によって決まります。観測期間が長いほど(ケプラーの場合は4年)、モード周波数の精度が高くなります。 KIC 11145123の場合、最も正確なモード周波数は10,000,000分の1に決定できます。したがって、アステロアイズモロジーの驚くべき精度です。」
地球から5000光年離れた場所にあるKIC 11145123は、この方法の完全な候補と見なされていました。一つには、ケプラー11145123は太陽の2倍以上の大きさで熱く、100日周期で回転します。その振動も長寿命で、明るさの変動に直接対応します。 NASAによって取得されたデータの使用 ケプラー チームは4年以上にわたってミッションを遂行し、非常に正確な形状推定を得ることができました。
「星の低緯度領域に敏感な振動モードの周波数を、高緯度に敏感なモードの周波数と比較しました」とGizonは言いました。この比較は、赤道と極の間の半径の差が1 kmの精度でわずか3 kmであることを示しました。これにより、Kepler 11145123は、これまでに測定された中で最も丸い自然な物体になり、太陽よりもさらに丸くなります。」
比較のために、太陽の回転周期は約25日で、極半径と赤道半径の差は約10 kmです。また、回転周期が1日(23時間56分4.1秒)未満の地球では、極と赤道の間に23 km(14.3マイル)以上の差があります。このかなりの違いの理由は何か謎です。
過去に、天文学者は星の形状が複数の要因に帰着する可能性があることを発見しました-それらの回転速度、磁場、熱非球面性、大規模な流れ、強い恒星風、または恒星の伴侶や巨人の重力の影響など惑星。エルゴは、「非球面性」(つまり、星が球ではない程度)を測定することで、天文学者に星の構造とその惑星系について多くを伝えることができます。
通常、回転速度は星の非球面性に直接関係していると考えられています。つまり、回転速度が速いほど、偏角が大きくなります。しかし、ケプラープローブによって4年間にわたって取得されたデータを見ると、回転速度を考えると、その扁平率は期待されたものの3分の1に過ぎないことに気づきました。
そのため、彼らは、星の非常に球形の形の原因は何か他にあると結論付けざるを得ませんでした。 「低緯度に磁場が存在すると、恒星の振動に対して星がより球形に見える可能性があることを提案します」とGizon氏は述べています。 「太陽物理学では、音波が磁気領域でより速く伝播することが知られています。」
将来を見据えて、ギゾンと彼の同僚はケプラー11145123のような他の星を調べることを望んでいます。私たちの銀河だけでも、明るさの変化を観察することによって振動を正確に測定できる多くの星があります。そのため、国際チームは、それらのアスタリスク法を、ケプラーによって観測された他の星や、TESSやPLATOなどの今後のミッションに適用したいと考えています。
「太陽地震学を太陽の磁場の研究に使用できるのと同じように、星震学を使用して遠くの星の磁気を研究することができます」とギゾンは付け加えました。 「これがこの研究の主要なメッセージです。」