Hyades öppna stjärnhopen i Oxen, en av de närmaste stjärnhoparna Astronomer använder K2, det renoverade rymdteleskopet Kepler, studerade solliknande svängningar i två stjärnor i klustret och använde dem för att erhålla stjärnegenskaper. Kredit:Jerry Lodriguss
Vår sol vibrerar på grund av tryckvågor som genereras av turbulens i dess övre skikt (de skikt som domineras av konvektiva gasrörelser). Helioseismologi är namnet på studiet av dessa svängningar, som kan kasta ljus över solens inre verksamhet. Astronomer upptäcker ofta ljusstyrkavariationer i andra stjärnor vars fysiska processer gör dem varierande, som de variabla Cepheidstjärnorna som används för att kalibrera den kosmiska avståndsskalan, men det är mycket svårare att upptäcka solliknande svängningar i stjärnor som drivs av konvektion nära stjärnans yta ("astroseismologi"). Öppna stjärnhopar är välkända och ger riktmärken för att studera stjärnutveckling, stjärnrotation, stjärnmassor och åldrar, och många andra fastigheter, och därför skulle astroseismologi vara ett värdefullt tillägg genom att tillhandahålla oberoende bestämningar av massor och åldrar för klustermedlemmar. Men astronomer har inte kunnat utföra sådana mätningar på huvudsekvensstjärnor i en öppen klunga – förrän nu.
CfA-astronomerna Dave Latham, Allyson Bieryla, och Bob Stefanik var en del av ett team som använde K2, det renoverade rymdteleskopet Kepler för att framgångsrikt kunna observera dessa typer av variationer i huvudsekvensstjärnor. Kepler designades för att leta efter exoplanetpassager genom kontinuerlig och exakt övervakning av en stjärnas ljusstyrka. K2 stirrade på stjärnorna i Hyades-klustret, cirka 155 ljusår bort, och gjorde en ljusstyrkemätning ungefär varje minut i tre månader.
Astronomerna fann små ljusstyrkavariationer över många tidsskalor, men i två stjärnor något större än solen fann de variationer ungefär var tionde minut som var särskilt intensiva, signalerar solliknande svängningar – de första sådana upptäckterna någonsin. Eftersom Hyades är ett viktigt standardkluster, teamet hade redan övervakat sina stjärnor i mer än trettiofem år, och vet att båda dessa två stjärnor är singlar. Forskarna drar slutsatsen bland annat att stjärnor är mycket snabba rotatorer (mindre än två dagar vardera; solen roterar på 26,2 dagar) vilket markerar dem som yngre och helt annorlunda än de äldre, långsammare roterande population i klustret.
De nya resultaten illustrerar det bidrag som asteroseismologi kan ge till studiet av öppna stjärnhopar, och teamet planerar att fortsätta detta arbete med framtida K2-observationer.