Astronomer bliver ikke længere blændet af de klareste stjerner
Astronomer har haft en særligt stor udfordring, når de skulle undersøge klare stjerner. Nu har forskere på Aarhus Universitet udviklet en løsning, som åbner op for at studere alle stjerner. Også de klareste.
Plejaderne syvstjernen Maia kepler teleskop halo photometry fotometri

Syvstjernen, også kaldet Plejaderne, er nogle af de klareste stjerner på himlen. (Foto: Shutterstock)

Ironisk nok er det de klareste stjerner, astronomer ikke har kunnet studere hidtil.

Astronomernes teleskoper er simpelthen så avancerede og følsomme, at billederne af de klare stjerner bliver overeksponerede. Derfor har det været svært at analysere netop de stjerner, som ellers er tydelige med det blotte øje.

Men i et nyt studie har forskere fra Aarhus Universitet løst problemet og udviklet en metode, som gør det muligt at studere de klareste stjerner. Og opdagelsen vækker begejstring hos forskerne.

»Det virkelig spændende er, at vi nu kan observere alle de klare stjerner på himlen. Før ville vi gøre hvad som helst for at undgå de klare stjerner, men ikke længere,« siger adjunkt Victoria Antoci fra Aarhus Universitet, som er medforfatter på studiet, der er ledet af postdoc Tim White fra Aarhus Universitet.

»Da jeg først så resultaterne, var det virkelig spændende. Vi var de første til at se det. Det var et virkelig specielt øjeblik. Vi hoppede rundt mellem kontorerne. Vi tænkte: 'Wow!',« siger Victoria Antoci.

En fantastisk opdagelse

Også andre forskere er imponerede over studiet

»Det, der er fedt, er, at de meget klare stjerner, som man ikke har kunnet undersøge indtil nu, er dem, man faktisk helst vil undersøge,« siger lektor i astrofysik Anja C. Andersen fra Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet, som ikke har deltaget i forskningen, men har læst studiet.

»Det er som at have et rum med en foldevæg, og pludselig bliver væggen fjernet. Nu har man adgang til hele rummet,« siger Anja C. Andersen og tilføjer, at den nye metode »ser helt vild solid ud.«

Har studeret stjernernes puls

I studiet har forskerne undersøgt stjernerne i stjernebilledet Syvstjernen. Mere specifikt har de undersøgt stjernernes variabilitet, det vil sige, hvordan lyspulser fra stjernerne varierer i styrke.

»Alle stjerner varierer lidt i styrke. De ringer som en klokke med en pulserende bevægelse. Nogle meget hurtigt med få minutter mellem hver puls, andre med dage eller uger,« forklarer Anja C. Andersen fra Niels Bohr Institutet.

Denne puls kan forskerne bruge til at undersøge stjernernes indre. Metoden kaldes asteroseismologi og er baseret på samme princip som seismologi i geologisk forskning, hvor geologer studerer jordskælv.

»Vi vil gerne vide, hvad der foregår inde i solen og inde i de andre stjerner. Men vi kan kun se overfladen. Derfor bruger vi asteroseismologi, hvor vi ser på bølger i overfladen,« siger Anja C. Andersen.

Kan se fjerne stjerner, men ikke klare

Asteroseismologi kan blandt andet bruges til at afsløre intime detaljer om stjerners alder og masse. Men hidtil har det ikke være muligt at bruge metoden på de klareste stjerner.

Det skyldes, at moderne teleskoper i dag er udviklet til at kunne studere selv de fjerneste stjerner for at få mest mulig data om stjernehimlen.

Men det er på bekostning af data om de meget klare stjerner, som bliver alt for lyse, altså overmættede, på billederne og derfor ikke kan bruges. Man kan ikke se pulsen, fordi stjernen er for klar både når den er kraftigst og mindre kraftig.

Maia er ikke en maiastjerne

For at teste deres metode har forskerne fra Aarhus Universitet observeret Syvstjernen - eller Plejaderne - en hob af over 20 stjerner, hvoraf syv af dem er så klare, at de let skelnes med det blotte øje.

En af stjernerne i Syvstjernen kaldes Maia. Den er blevet observeret gennem mange år, da den er meget kraftig. Forskere har observeret en særlig puls på Maia. Pulsen er blevet opkaldt efter Maia-stjernen og er senere fundet i andre stjerner.

Men med den nye metode har det vist sig, at Maia slet ikke har den puls, som den selv har lagt navn til. I stedet har Maia en stor kemisk plet på overfladen. Når stjernen drejer om sig selv, har pletten vist sig som en lysændring for astronomerne og derfor lignet en puls.

Kilde: Victoria Antoci

Løsningen var simpel

Men med metoden, udviklet af Victoria Antoci og Tim White fra Aarhus Universitet og deres kolleger, kan man nu få brugbar information ud af billederne af de klare stjerner alligevel.

»Løsningen til at observere meget klare stjerner viste sig at være ret simpel,« siger Tim White i en pressemeddelelse fra Royal Astronomical Society (RAS).

I stedet for at fokusere på de overeksponerede stjerner kigger forskerne simpelthen bare på det omkringliggende område. Mere præcist nærstuderer de forandringerne i lysmætningen i de pixels, der ligger omkring stjernen for det er også et udtryk for stjernens puls.

»Vi er mere interesserede i relative end absolutte forandringer i lysstyrke. Så vi kan bare måle forandringer i nærliggende ikke-overbelyste pixels og ignorere de overbelyste,« siger Tim White i pressemeddelelsen.

Det er altså ikke vigtigt at vide, hvad den nøjagtige lysintensitet i stjernen er, men bare forholdet mellem, når det er højt, og når det er lavt. Og det kan de omkringliggende pixels afsløre. 

Algoritme gør det nemmere at analysere billeder

Samtidig har forskerne udviklet en algoritme, som kan tage højde for tekniske unøjagtigheder, og på den måde, kan brugbare enkeltdele af billederne sammenlignes og analyseres.

Metoden kalder forskerne for halo fotometri.

Metoden har allerede givet ny viden om en ellers meget velstuderet stjerne. Læs mere om det i faktaboksen. Derudover kan det også bruges til at finde planeter, der er i kredsløb om de klare stjerner, hvilket man heller ikke kunne før.

Studiet er udgivet i Royal Astronomical Society.

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud