Den berømte planetjagt Kepler rumfartøj kiggede hen imod den smukke Pleiades-stjerneklynge og målte spinhastighederne for hundreder af Pleiades-stjerner.
Dette billede viser Pleiades-stjerneklyngen, som den ses af WISE-satellitten, (Wide-field Infrared Survey Explorer). Billed via NASA / JPL-Caltech / UCLA.
Du kender sikkert Kepler-rumfartøjet som den berømte planetjæger, der har opdaget mere end halvdelen af alle kendte exoplaneter. Men Kepler er i en udvidet mission nu, kaldet K2. NASA annoncerede netop en undersøgelse (12. august 2016), hvor håndværket blev brugt til et helt andet formål: at fange rotations- eller spinhastigheder for stjerner i Pleiades-stjerneklyngen, også kendt som de syv søstre.
Har du set Pleiaderne? Klyngen er let synlig for øjet fra alle dele af Jorden, og fremstår som en lille, tåget dykker, der stiger op i øst før daggry på disse augustmorgener. Stjernerne i Pleiaderne er relativt unge, kun ca. 125 millioner år gamle i modsætning til fire og en halv milliard år for vores sol. Alle blev født relativt for nylig fra en enkelt sky af gas og støv i rummet, og stjernerne bevæger sig stadig sammen gennem rummet. Plus er klyngen relativt tæt på kun 445 lysår væk.
Kelly Dreller i Lake Havasu City, Arizona, fandt dette foto for bare et par nætter siden, da en Perseid-meteor susede af Pleiades-stjerneklyngen. Tak, Kelly!
Alle disse grunde forklarer, hvorfor Pleiades-klyngen er et godt laboratorium til undersøgelser af, hvordan stjerner dannes og udvikles, og hvordan planeter kan udvikle sig omkring dem.
Luisa Rebull, forskningsvidenskabsmand ved Infrared Processing and Analyse Center i Caltech i Pasadena, Californien, er hovedforfatter af to nye artikler og medforfatter på et tredje papir om de nye fund, der alle offentliggøres i Astronomisk tidsskrift. Hun forklarede:
Vi håber, at vi ved at sammenligne vores resultater med andre stjerne klynger, lærer mere om forholdet mellem en stjernemasse, dens alder og endda historien om dets solsystem.
Astronomernes erklæring forklarede, at Pleiades-stjernerne har nået fremragende ung voksen alder, og at de sandsynligvis spinder den hurtigste, de nogensinde vil.
Rebull og kolleger brugte Kepler til at måle rotationshastighederne på mere end 750 stjerner i Pleiaderne over en periode på 72 dage. Deres målinger omfattede ca. 500 af de laveste masse, de mindste og dimmeste klyngedele, hvis rotationer ikke tidligere kunne detekteres fra jordbaserede instrumenter. Kepler målte rotationerne af disse stjerner ved at afhente små ændringer i lysstyrke fra dem, forårsaget af stjernepotter (analog med solflekker i vores sol). Når stjerner roterer, kommer deres stjernepotter ind og ud af Keplers syn. Astronomernes erklæring forklarede:
Under sine observationer af Pleiaderne fremkom et klart mønster i dataene: Mere massive stjerner havde en tendens til at rotere langsomt, mens mindre massive stjerner havde en tendens til at rotere hurtigt.
De store og langsomme stjerner 'perioder varierede fra en til så mange som 11 jorddage.
Mange stjerner med lav masse tog imidlertid mindre end en dag at gennemføre en piruette. (Til sammenligning drejer vores sedate sol fuldstændigt kun hver 26. dag.) Befolkningen i langsomt roterende stjerner inkluderer nogle, der spænder fra en smule større, varmere og mere massiv end vores sol, ned til andre stjerner, der er noget mindre, køligere og mindre massiv. I den fjerne ende besidder de hurtigt roterende, flådefodede stjerner med laveste masse så lidt som en tiendedel af vores solmasse.
Rebel og kolleger mener, at hovedkilden til disse forskellige spin-rater er stjernenes indre struktur. Deres erklæring sagde:
Større stjerner har en enorm kerne indkapslet i et tyndt lag stjernemateriale, der gennemgår en proces kaldet konvektion, som vi kender fra det kogende vands cirkulære bevægelse. Små stjerner på den anden side består næsten udelukkende af konvektive, rystende regioner.
Når stjerner modnes, bremser lettere bremsemekanismen fra magnetfelter omdrejningstallet for det tynde, yderste lag af store stjerner end den relativt tykke, turbulente masse af små stjerner.
Rebull og kolleger analyserer nu K2-missionsdata fra en ældre stjerneklynge, Praesepe, populært kendt som Beehive Cluster.