Denna vecka, Natur publicerade en artikel som kunde utmana teorin om stjärnutveckling.

"Jag tror det, under de kommande månaderna, Stjärnastrofysiker måste göra om sina beräkningar, sa Gilles Fontaine, en fysikprofessor vid Université de Montréal och en av författarna till artikeln, med titeln "En stor syredominerad kärna från den seismiska kartografin av en pulserande vit dvärg."

Dess huvudförfattare är Noemi Giammichele, som avlade sin doktorsexamen 2016 under gemensam handledning av Fontaine och hans kollega Pierre Bergeron, som båda var medförfattare till artikeln tillsammans med sex andra forskare. Stycket rapporterar om en studie av data som samlats in av Kepler Space Telescope.

"Vi kunde kartlägga det inre av en pulserande vit dvärgstjärna med precision, som om vi hade skurit det i tvärsnitt för att studera dess sammansättning, sa Giammichele, nu postdoktor vid Université de Toulouse, i Frankrike. Kartan visade att stjärnans vibrationer ibland når hela vägen till dess centrum.

Vita dvärgar "är kärnresterna av nästan 97% av stjärnorna i universum, " förklarade Robert Lamontagne, chef för media relations vid UdeM:s Center for Research in Astrophysics. "När stjärnor sakta dör, svalnar obönhörligt i form av vita dvärgar, de upplever perioder av instabilitet där de vibrerar. Dessa djupa vibrationer - eller stjärnbävningar - är nyckeln till att se in i det inre av dessa stjärnrester. "

Från ett avstånd av 1, 375 ljusår från jorden, vit dvärg KIC08626021 avger ljus som knappt syns av teleskop på jorden. Kepler, dock, kan fokusera på det under en längre period, vilket resulterar i betydligt mer detaljerade bilder. Eftersom forskarna i Montreal kunde komma åt rymdteleskopet, författarna kunde ta en närmare titt på denna lilla stjärna – ungefär lika stor som jorden – och dess vibrationer.

Nästan 300 experter världen över är specialiserade på att studera vita dvärgar. Giammicheles ursprungliga mål var att verifiera en teori om detta sista skede av en stjärnas livscykel. Teorin visade sig vara korrekt, men lagets observationer ledde till ett antal överraskande upptäckter.

En större kärna

När man undersöker stjärnan, belägen vid kanterna av konstellationerna Cygnus och Lyra, forskarna upptäckte att dess kol- och syrekärna var dubbelt så stor som teorin förutspådde. "Detta är en stor upptäckt som kommer att tvinga oss att omvärdera vår syn på hur stjärnor dör, " sa Fontaine. "Det sa, mer arbete måste göras för att bekräfta om denna observation stämmer för andra stjärnor. Det kan bara vara en anomali."

"Vi måste försöka reproducera dessa resultat med andra himlakroppar innan vi kan dra några slutsatser, " Giammichele höll med. Även om KIC08626021 var den första pulserande vita dvärgen som identifierades av Kepler-teleskopet, cirka 60 fler har sedan dess upptäckts, tillade hon. "Jag har tillräckligt med data för att ägna de kommande 20 åren åt att analysera dem en efter en."

Banbrytande metod

Den nya artikeln är Fontaines fjärde in Natur , en av världens främsta vetenskapliga tidskrifter, och dess publicering sluter en cirkel i hans karriär. 1978, professorn skymtade potentialen för att bestämma den inre strukturen hos en pulserande vit dvärg genom en gedigen förståelse av teorin om stjärnutveckling. "Men det var fortfarande en lång väg kvar, "mindes han. "Först, vi hade ingen tillgång till högkvalitativa bilder eftersom terrestra teleskop gav oss mycket oprecisa bilder av dessa kroppar. Sedan var vi tvungna att skapa de analytiska verktygen, mjukvaran, etc. Och sist men inte minst, vi var tvungna att hitta rätt person för att fortsätta denna ledning."

Fontaine berömde sin tidigare elev, som utvecklat ett innovativt tillvägagångssätt för att nå sina mål. Som examen från Polytechnique Montréal med en magisterexamen i maskinteknik, Giammichele tillämpade metoder som användes för att beräkna aerodynamiken hos flygplansvingar till astrofysik. "Jag tror att det här tillvägagångssättet är det som gjorde det möjligt för oss att gå framåt, sa Fontaine, och tillägger att fem av de andra medförfattarna också studerade under honom.

För hennes del, Giammichele är glad över att en av de fem artiklarna i hennes doktorsavhandling nu kommer att nå en bredare publik. "Vad jag vill göra nu, när det gäller min karriär, fortsätter att forska, " sa hon. "Det är det jag gillar mest:att komma på hur man löser problem."