MOST
-
jacek
16/10/2008
- Astronomia
- 9480 czytań
Procyon
Głównym celem MOST-a było wykrycie drgań astrosejsmicznych Procyona. Jest to jedna z najbliższych gwiazd Ciągu Głównego, a jej szczególne znaczenie polega na jej masie nieco większej od Słońca. Takich gwiazd jest mało, mniej niż podobnych do Słońca lub mniej masywnych, zaś struktura wewnętrzna jest nieco inna. Obszar podpowierzchniowy, gdzie gaz jest bardzo nieprzezroczysty dla promieniowania wytworzonego w głębokim wnętrzu, jest bardzo cienki. Gdy na Słońcu ta tzw. otoczka konwektywna zajmuje około 20% promienia, na Procyonie jest ona bardzo cienka i zajmuje jakies 2–3%. W otoczce konwektywnej gaz z przegrzanego spodu warstwy unosi się wielkimi „bąblami” ku powierzchni, zaś inne chłodne (a więc cięższe) „bąble” opadają w dół. Te intensywne ruchy gazu podobne są nieco do gotującej się wody w garnku, z tym że podobieństwo ma ograniczenia, bo gaz w przeciwieństwie do wody jest ściśliwy…
Rys. 7. Zmiany jasności Procyona obserwowane przez MOST w roku 2007. Jednostką osi pionowej jest 0,001 mag., zaś czas jest wyrażony w minutach
Konwektywne ruchy gazu pompują kolosalne ilości energii mechanicznej do zewnętrznych warstw gwiazdy i mogą wzbudzać drgania. Przewidywania oparte o modele komputerowe struktury Procyona kazały oczekiwać tam oscylacji większych niż na Słońcu ze względu na szybszy ruch elementów gazu i intensywniejszą penetrację przez warstwę konwektywną. Zresztą drgania takie już były raportowane, ale każda nowa seria obserwacji naziemnych dawała inne okresowości i amplitudy drgań. Niezgodność obserwacji tłumaczono bezsprzecznym wpływem ziemskiej atmosfery i trudnościami instrumentalnymi. Oscylacje sejsmiczne Procyona były więc głównym celem MOST-a — patrząc na eksperyment oczami fizyków, którzy konstuują przyrząd, aby osiągnąć określony cel — uzasadniały całkowicie skonstruowanie i wystrzelenie MOST-a.
Po półrocznych próbach i obserwacjach szeregu obiektów, aby poznać ograniczenia satelity, w styczniu 2004 r. podjęto obserwacje Procyona. Po miesiącu, ku ogólnemu zaskoczeniu, nie wykryto NIC, zupełnie NIC… Procyon nie wykazywał drgań na poziomie mniejszym niż 5×106 średniej jasności gwiazdy. Obserwacje tej gwiazdy powtarzane były w latach 2005 i 2007. Przez ten czas stabilizacja satelity, jak i metody analizy obserwacji, podlegały stopniowemu ulepszaniu i brak drgań był coraz lepiej zdefiniowany. Ale też, po opublikowaniu pracy raportującej brak oscylacji (Matthews i in. 2004), zespół MOST-a napotykał coraz silniejsze krytyki (zwłaszcza ze strony poprzednich odkrywców drgań, tych którzy używali obserwacje naziemne) za brak należytej kontroli jakości obserwacji i kontroli efektów instrumentalnych.
Teraz już wydaje się jasne: z różnych powodów (biedzą się z tym teraz teoretycy), drgania Procyona są małe, ale wykrywalne przez MOST-a na poziomie 2×106 średniej jasności. Komplikacją jest, że podlegają one zmianom w czasie: w skali kilku dni drgania te mogą powstać, trwać i zostać stłumione, aby pojawić się w nieco innych częstościach (Guenther i in. 2008). Koherencja drgań jest więc mała, a obraz całości inny niż dla Słońca; powodem jest prawdopodobnie bezpośredni wpływ ruchów konwektywnych gazu na drgania.




















































