عضویت
موسسه به شما کمک میکند با دوستان زندگی خود همیشه در ارتباط باشید.

اخترفیزیکدانان با شبیه‌سازی صدای ستارگان به فاش کردن اسرار آنها می‌پردازند!!


Credit: CC0 Public Domain

صدا قادر به حرکت در خلاء فضا نمی‌باشد. اما این امر ستاره‌ها را از ایجاد سمفونی خودشان منع نمی‌کند، زیرا ارتعاشات پیچیده هسته داغ آنها انرژی آزاد می‌کند. تلسکوپ می‌تواند این ارتعاشات را به صورت نوسانات روشنایی یا درجه حرارت در سطح یک ستاره مشخص کند.

اگر این ارتعاشات را درک کنیم، می‌توانیم در مورد ساختار داخلی ستاره اطلاعات بیشتری بدست آوریم.

ژاکلین گلدستین، یکی از دانشجویان تحصیلات تکمیلی دانشگاه ویسکانسین-دکترای نجوم، می‌گوید: "یک سلول به دلیل اندازه و شکل آن به نظر می‌رسد یک سلول است." "ارتعاش ستارگان نیز به اندازه و ساختار آنها بستگی دارد."

گلدستین در کار خود، ارتباط ساختار ستاره‌ و ارتعاشش را مطالعه می‌کند، وی با توسعه نرم‌افزارهایی ستاره‌های متنوع و فرکانس آنها را شبیه‌سازی می‌کند. در هنگام شبیه‌سازی آنها را با ستاره‌های واقعی مقایسه می‌کند، گلدستین می‌تواند مدل بدست آمده را بهبود بخشد و نحوه درک اخترفیزیکدانی مثل خودش را از عمق ستاره‌ها، با بررسی دقیق صداهای آن، بهبود دهد.

اخترلرزه‌شناسی، شاخه‌ای از ستاره‌شناسی و یکی از روش‌های بررسی دراخترفیزیک است که به کمک روش‌های دانش لرزه‌شناسی به بررسی لرزه‌های نور ستارگان به غیر از خورشید، از راه اندازه‌گیری دقیق نوسان نور آن‌ها می‌پردازد.

همانطور که ستارگان هیدروژن را به عناصر سنگین‌تر در هسته‌های خود تبدیل می‌کنند، گاز پلاسمای داغ ارتعاش می‌کند و باعث می‌شود که ستاره‌ها سوسو بزنند. این نوسانات می‌تواند به محققان در مورد ساختار ستاره و نحوه تغییر سن ستاره اطلاعاتی بدهد. مطالعات گلدستین مربوط به ستاره‌هایی است که بزرگتر از ستاره ما می‌باشند.

گلدستین می‌گوید: "این ستاره‌ها، ستاره‌هایی هستند که منفجر می‌شوند و سیاهچاله‌ها و ستاره‌های نوترونی و تمام عناصر سنگین در جهان را تشکیل می‌دهند که سیارات و عمدتا زندگی جدیدی را تشکیل می‌دهند." "ما می‌خواهیم بدانیم که چگونه کار می کنند و چگونه بر تکامل جهان تاثیر می‌گذارند. این سوالات واقعا بزرگ است."

گلدستین با همکاری پروفسورهای نجومی ریچ تونسند و الن زویبل، یک برنامه به نام GYRE ایجاد کردند که برنامه شبیه‌سازی ستاره MESA را توسعه داده است. با استفاده از این نرم‌افزار، گلدستین مدل‌های مختلفی از ستارگان را ایجاد می‌کند تا ببینند که ارتعاشات آنها ممکن است به ارتعاشهای تولید شده ستاره‌شناسان شبیه باشد. سپس او چگونگی همبستگی شبیه‌سازی و واقعیت را بررسی می‌کند.

هر دو GYRE و MESA برنامه‌های منبع باز هستند که به این معنی است که دانشمندان می‌توانند آزادانه به آن دسترسی داشته و اصلاح کد را انجام دهند. هر سال، حدود 40 تا 50 نفر در مدرسه تابستانی MESA در دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا شرکت می‌کنند تا یاد بگیرند که چگونه از این برنامه استفاده کنند. گلدستین و گروهش از تمامی این کاربران بهره می‌گیرند و تغییرات و اصلاح خطاهای MESA و برنامه‌های خود را انجام می‌دهند.

آنها همچنین از گروه دیگری از دانشمندان ـ شکارچیان سیاره ـ اطلاعات دریافت می‌کنند. دو چیز می‌تواند سوسوی ستاره را تغییر دهد: ارتعاشات داخلی یا سیاره‌ای که از مقابل ستارگان عبور می‌کند. با جستجوی سیارات فراخورشیدی، گلدستین به داده‌های جدیدی در مورد نوسانات ستاره‌ای ستاره‌های دور به دست می‌آورد.

آخرین شکارچی سیارات فراخورشیدی، تلسکوپی به نام TESS است که سال گذشته به مدار زمین رسید تا 200000 ستاره درخشان و نزدیک را بررسی کند.

گلدستین می‌گوید: "آنچه که TESS انجام می‌دهد، این است که کل آسمان را می‌نگرد. "بنابراین ما می‌توانیم تمام ستاره‌هایی را که در همسایگیمان ببینیم و قادر خواهیم بود تا آنها را مطالعه کنیم تا در مورد آنچه که در زیر سطح آنها اتفاق می‌افتد، اطلاعاتی بدست آوریم"

گلدستین در حال حاضر در حال توسعه یک نسخه جدید از GYRE را برای استفاده از داده‌های TESS می‌باشد. با این کار، او شروع به شبیه‌سازی این ارکستر صدها هزار ستاره‌ای نیرومند خواهد کرد.

با استفاده از این شبیه‌سازی‌ها، ما می‌توانیم کمی بیشتر در مورد همسایگان کیهانی خود، فقط با گوش دادن به آنها اطلاعات بدست بیاوریم

ترجمه: سارا سیدحاتمی

Astrophysicists simulate the sounds of stars to reveal their secrets
by Eric Hamilton, University of Wisconsin-Madison
https://phys.org/news/2019-04-astrophysicists-simu...
تمامی زمان ها +4.5 است. زمان اکنون 9:13 ق.ظ است.