För första gången har forskare kunnat bevisa en decennier gammal teori om stjärnor tack vare en revolutionerande höghastighetskamera.

Forskare vid University of Sheffield har arbetat med HiPERCAM, en hög hastighet, flerfärgskamera, som kan ta mer än 1, 000 bilder per sekund, gör det möjligt för experter att för första gången mäta både massan och radien för en sval subdvärgstjärna.

Resultaten publicerade idag i Natur astronomi har tillåtit forskare att verifiera den vanliga stjärnstrukturmodellen - som beskriver en stjärnas inre struktur i detalj - och göra detaljerade förutsägelser om ljusstyrkan, färgen och dess framtida utveckling.

Forskare vet att gamla stjärnor har färre metaller än unga stjärnor, men effekterna av detta på stjärnornas struktur var, tills nu, oprövad. Gamla stjärnor (ofta kallade kalla subdvärgstjärnor) är svaga och det finns få i solområdet.

Hittills har forskare inte haft en kamera som är tillräckligt kraftfull för att kunna få exakta mätningar av deras stjärnparametrar som massan och radien.

HiPERCAM kan ta en bild varje millisekund till skillnad från en vanlig kamera på ett stort teleskop som vanligtvis bara tar en bild med några minuters mellanrum. Detta har gett forskare möjligheten att mäta stjärnan exakt för första gången.

Professor Vik Dhillon, Dr Steven Parsons och Dr Stuart Littlefair, från Institutionen för fysik och astronomi vid University of Sheffield, ledde HiPERCAM-projektet i samarbete med Science and Technology Facilities Councils Astronomy Technology Center (ATC) och Instituto de Astrofisica de Canarias, tillsammans med forskare från University of Warwick och Durham University.

Professor Dhillon sa:"Nu har vi kunnat mäta storleken på stjärnan vi kan se att den är i linje med stjärnstrukturteori. Dessa resultat skulle inte ha varit möjliga med något annat teleskop.

"Detta bevisar inte bara teorin om stjärnstruktur, men har också verifierat potentialen hos HiPERCAM."

Tidningen är den första som publicerades med hjälp av HiPERCAM-data, som är monterad på Gran Telescopio Canarias (GTC) - världens största optiska teleskop, med en spegeldiameter på 10,4 meter.

Kameran kan ta bilder i hög hastighet av objekt i universum, så att deras snabba ljusstyrkavariationer – på grund av fenomen som solförmörkelser och explosioner – kan studeras i oöverträffad detalj.

Data som fångas av kameran, tagna i fem olika färger samtidigt, tillåta forskare att studera resterna av döda stjärnor som vita dvärgar, neutronstjärnor och svarta hål.

GTC är baserat på ön La Palma, ligger 2, 500 meter över havet, som är en av de bästa platserna i världen att studera natthimlen.