En döende stjärna som en gång var ungefär fem gånger solens massa är i mitten av fjärilsnebulosan, på bilden här, vilket är ca 3, 800 ljusår bort i stjärnbilden Scorpius. Den centrala stjärnan i sig kan inte ses eftersom den är gömd i en munkformad ring av damm. Kredit:NASA, ESA, och Hubble SM4 ERO Team
En revolutionerande teknik utvecklad av en astrofysiker vid Rochester Institute of Technology kan möjliggöra en bättre förståelse av solsystemens öden när deras stjärnor slutar lysa.
Jason Nordhaus, en National Technical Institute for the Deaf biträdande professor i fysik och en programfakultetsmedlem i RIT:s astrofysiska vetenskaper och teknik Ph.D. program, har utvecklat ett system av komplexa 3D-superdatoralgoritmer som kan peka ut existensen av tidigare oupptäckta planeter och himlakroppar associerade med döende stjärnor. Hans forskning finansieras delvis av ett treårigt anslag från NASA/Space Telescope Science Institute.
"Vanliga stjärnors död präglas av extraordinära övergångar, " förklarar Nordhaus. "Ikoniska högupplösta bilder av döende stjärnor har förändrat vår förståelse av dessa händelser. Under det senaste decenniet, vi har upptäckt att denna dödsprocess som producerar dessa spektakulära bilder är kopplad till närvaron av en annan stjärna eller planet i systemet. Dock, stora mängder damm som maskerar dessa följeslagare gör dem svåra att direkt upptäcka. Vi kommer att fortsätta att avslöja naturen hos dessa dolda följeslagare och fastställa var de kretsar i dessa system."
Nordhaus förklarar att när en stjärna dör, dess fysiska storlek ökar drastiskt och ändrar dess form. Faktiskt, Nordhaus förutspår att när vår sol dör – miljarder år från nu – kommer den att expandera, når jorden, och kommer att interagera med andra närliggande planeter, som Jupiter.
Nordhaus teknik användes tidigare för att sluta sig till närvaron av en dold planet i den döende stjärnan L2 Puppis, som senare upptäcktes av Atacama Large Millimeter Array, en samling radioteleskop i norra Chile som observerar elektromagnetisk strålning.
Den här sommaren, Nordhaus kommer att arbeta med flera döva, Hörsel- och hörselelever vid RIT:s nationella tekniska institut för döva för att studera fyra system för vilka Nordhaus har omfattande data inhämtat under de senaste två decennierna. De hoppas att deras 3D-datorsimuleringar kommer att hjälpa till att avgöra vilka planeter som överlever deras moderstjärnors död och vilka som till slut förstörs.
"Detta hjälper oss att förstå ödet för vårt eget solsystem, öden för andra stjärnsystem i galaxen, och förbättra vår förståelse för hur stjärnor och planeter interagerar, sa Nordhaus.
Förutom att utföra denna banbrytande forskning, Nordhaus är medlem i RIT:s Center for Computational Relativity and Gravitation, vars simuleringar av sammanslagna svarta håls binärer användes av LIGO-projektet för att bekräfta genombrottsdetekteringen av gravitationsvågor från binära svarta hål i rymden.
