Minggu ini, hasil pertama dari misi Kepler keluar ombak dari pertemuan Persatuan Astronomi Amerika (AAS) di Washington, DC. Saya merujuk kepada cabang astronomi yang akan anda dengar lebih banyak lagi ketika Kepler dan misi lain mula mendedahkan struktur dalaman bintang-asteroseismologi. Jadi, apa itu asteroseismologi?
Seismologi adalah kajian mengenai gempa bumi di Bumi. Tetapi yang lebih penting bagi perbincangan kita, ini adalah kajian gelombang seismik. Gempa bumi menghasilkan pelbagai jenis gelombang seismik yang bergerak melalui lapisan batu yang berlainan, memberikan kita jalan untuk menggambarkan struktur di dalam Bumi. Pada dasarnya, gempa bumi besar memberi kita sonogram semula jadi untuk melihat ke dalam Bumi, jauh lebih dalam sehingga kita dapat melakukan terowong atau menggerudi. Oleh kerana gelombang ini menyebarkan dari satu sisi planet ke sisi lain, kita dapat melihat ke pusat Bumi. Ini adalah bagaimana kita mengetahui inti luar Bumi adalah cair, dan dimensi dan ketumpatan relatif bahagian lain dari struktur dalaman dan permukaan Bumi.
Asteroseismology, juga dikenal sebagai seismologi bintang, memberi kita gambaran yang sama mengenai struktur bintang. Dengan mengkaji ayunan pada bintang yang berdenyut, para astronom dapat melihat inti bintang, salah satu tempat paling sukar untuk diperhatikan di seluruh alam semesta. Alasan dalaman bintang dapat dikesan dari ayunan adalah bahawa mod ayunan yang berbeza menembusi ke kedalaman yang berbeza di dalam bintang. Menggabungkan kadar, dan amplitud denyutan dengan maklumat lain, seperti spektrum, yang menunjukkan apa komposisi bintang kita memperoleh maklumat mengenai struktur dalaman bintang.
Mod ayunan bintang dibahagikan kepada tiga kategori, berdasarkan daya yang mendorongnya: mod gelombang akustik, graviti, dan permukaan-graviti. modus p, atau gelombang akustik, memiliki tekanan sebagai kekuatannya, maka nama "modus p". Gelombang ini dapat memberitahu kita tentang struktur dan kepadatan kawasan di bawah permukaan bintang. mod g, atau gelombang graviti, terbatas pada bahagian dalam bintang. f-mode, atau gelombang graviti permukaan juga gelombang graviti, tetapi berlaku di atau dekat lapisan luar bintang, jadi mereka memberi kita maklumat mengenai keadaan permukaan bintang.
Helioseismology adalah kajian mengenai penyebaran ayunan gelombang di Matahari. Oleh kerana Matahari adalah bintang yang paling dekat dengan kita, adalah lebih mudah untuk mengkaji denyutannya dengan lebih terperinci. Dengan menafsirkan ayunan suria kita bahkan dapat mengesan bintik matahari di sisi paling jauh Matahari sebelum berpusing ke arah pandangan. Sebilangan besar model dalaman bintang kami berdasarkan maklumat yang diperoleh melalui kajian mengenai ayunan Matahari. Tetapi Matahari hanya satu bintang pada satu titik evolusinya, jadi untuk benar-benar memahami bintang kita perlu memerhatikan lebih banyak bintang dengan ukuran, jisim, komposisi dan usia yang berbeza.
Itulah yang sedang dilakukan oleh Kepler sekarang. Satelit ini menatap bahagian langit seluas 100 darjah antara Cygnus dan Lyra yang terus menerus mengambil data mengenai kecerahan lebih dari 150,000 bintang untuk tiga hingga lima tahun ke depan. Walaupun misi utama Kepler adalah untuk mengetahui kewujudan dan banyaknya planet seperti bumi di sekitar bintang, semua fotometri berketepatan tinggi ini akan digunakan untuk sains lain, terutamanya mengkaji bintang berubah-ubah dari semua jenis dan melakukan asteroseismologi pada bintang yang menunjukkan ayunan seperti matahari.
Pelepasan hasil sains pertama yang dinanti-nantikan dari misi Kepler pada 4 Januari, merangkumi banyak makalah mengenai asteroseismologi dan potensi untuk memahami struktur bintang dengan terperinci yang belum pernah terjadi sebelumnya. Ahli astronomi menggunakan gelombang maklumat baru mengenai penyebaran gelombang di bintang. Melayari!
Bacaan lanjut:
Potensi asteroseismik Kepler: hasil pertama untuk bintang jenis suria
W. J. Chaplin, T. Appourchaux, Y. Elsworth, et al
http://arxiv.org/abs/1001.0506
Getaran seperti suria pada gergasi merah bercahaya rendah: hasil pertama dari Kepler
T. R. Bedding, D. Huber, D. Stello, et al
http://arxiv.org/abs/1001.0229
Program Kepler Asteroseismology: Pengenalan dan Hasil Pertama
Ronald L. Gilliland, T. M. Brown, J. Christensen-Dalsgaard
http://arxiv.org/abs/1001.0139
