Kepler lytter til gigantisk stjerneorkester
Stjerner skælver, og når de gør, udsender de lydbølger. Ved at opfange dem tilbyder Kepler-satellitten de mest unikke og fyldige data om de kosmiske kæmper til dato. Danske astronomer står i spidsen for de første analyser.

Takket være den 3,5 milliarder kroner dyre Kepler-satellit står danske forskere nu med en skattekiste fuld af informationer om galaksens stjerner. (Illustration: NASA)

Takket være den 3,5 milliarder kroner dyre Kepler-satellit står danske forskere nu med en skattekiste fuld af informationer om galaksens stjerner. (Illustration: NASA)

 

Et symfoniorkester bestående af en multietnisk samling af stjerner i forskellige farver, størrelser og aldre.

Dét er, hvad Kepler-satellitten lytter til, når den er tunet ind på 4.000 stjerner i Mælkevejen samtidigt.

I går kunne NASA så i samarbejde med en international forskergruppe anført af Hans Kjeldsen og Jørgen Christensen-Dahlsgaard fra Aarhus Universitet præsentere de første analyser af den enorme datamængde modtaget fra satellitten.

»Endeligt får vi data af en så fabelagtig kvalitet fra alle typer af stjerner. Før Kepler kunne vi måle på en håndfuld stjerner 14 dage af gangen. Nu måler vi på 4.000 samtidig uafbrudt over en måned,« forklarer en stolt Hans Kjeldsen, lektor og daglig leder af det asteroseismologi-center, som er tilknyttet Kepler-projektet.

Når stjernerne skælver

Kepler-satelitten blev opsendt i marts 2009 og har dels til formål at lede efter planeter uden for solsystemet (exoplaneter), dels at undersøge stjerners opbygning og udvikling.

Fakta

 

MUSIK FRA STJERNERNE

Lyt til en symfoni af røde kæmpestjerner.

 

I jagten på exoplaneter holder Kepler øje med 170.000 stjerner.

Når planeter passerer mellem satellitten og moderstjernen dæmpes lysstyrken, og den ændring fanger Kepler. Indtil videre er syv exoplaneter opdaget på denne måde.

Den anden del, som har de to danskere ved roret, handler om asteroseismologi - altså om seismologi i rummet.

Helt konkret måler Kepler på de såkaldte stjerneskælv. De minder om jordskælv, men i stedet for at opstå lokalt og sporadisk, så skælver stjernerne konstant. Det vil sige, at de oscillerer.

Stjernernes sang sladrer

Rystelserne skaber lydbølger - på samme måde, som når man slår på en jernstang - og man kan derfor tale om, at stjernerne 'synger'.

Ved stjerneskælv udsendes lydbølger. Deres frekvens og amplitude (styrke) fortæller om stjernens størrelse og alder. (Grafik: NASA/AU)

Disse bølger rejser fra stjernernes overflade ind til kernen og ud igen.

Fordi lydbølgers frekvens og styrke (amplitude) afhænger af tætheden og typen af de stoffer, de passerer, og fordi sammensætningen af stoffer afgør en stjernes alder og størrelse, sladrer bølgerne om stjernernes anatomi.

Sådan ser en stjernes livscyklus ud

Kepler skal således bringe astronomerne helt ind bag stjernernes facade. Det betyder, at mange års teori om stjernes udvikling kan efterprøves eksperimentelt.

»Den måde, vi forstår stjerner på i dag, er baseret på computermodeller. Ved hjælp af dem kan vi lave nogle teoretiske beregninger for, hvordan en stjernes livscyklus ser ud. Men de er forbundet med stor usikkerhed,« fortæller Hans Kjeldsen.

»Ved at indsamle viden om stjerner på alle udviklingstrin kan vi teste, om teorien passer. Til sidst vil vi kunne samle et helt katalog over stjerner fra fødsel til død,« forklarer han om fremtidsvisionen.

Teori for store stjerner er usikker

De første målinger viser, at teorierne passer, men det er kun baseret på data fra et halvt år.

»Vi er især interesseret i at undersøge, om vores beregninger passer for stjerner større end Solen. Stjerner med bare 10-15 procent tungere masse end Solen har meget forskellige kerner, så her er vi i tvivl, om teorien passer,« siger Hans Kjeldsen og påpeger, at vi har studeret Solen i 30-40 år, mens vi først lige er begyndt for alvor at lære om resten af universets stjerner.

Allerede nu kan Kepler dog bekræfte de dystre udsigter for Solen. Den dør om seks milliarder år.

Derudover er forskerne interesseret i at finde stjerner, der er løbet tør brint. Inde i stjerner foregår fusionsprocesser, hvor brint bliver omdannet til helium. Når brinten er sluppet op, betyder det, at stjernen snart slukkes.

»Det er en fase, der tager en promille af en stjernes liv, så vi skal altså observere 1.000 stjerner for at fange én,« siger Hans Kjeldsen.

KIC 11026764: En begyndende rød kæmpestjerne

Øverst ses de mest præcise målinger af stjernen RR Lyrae observeret med forskellige jordbaserede teleskoper. Til sammenligner viser det nederste billede datamængden indsamlet af Kepler fra den samme stjerne. Billedtekst (Foto: NASA/AU)

Én af de stjerner, som Kepler har fanget i en sådan dødskamp, er stjernen KIC 11026764 .

Det er en stjerne, som er ved at udvikle sig til en såkaldt rød kæmpe. Det vil sige, at den næsten er færdig med at omdanne brint til helium og derved er begyndt at svulme op. Det er samme skæbne, Solen går i møde.

Kun få stjerner i universet er lige så godt kendte som KIC 11026764. Den er 5,94 milliarder år gammel, er lidt over dobbelt så stor som Solen og vokser stadig. Dens indre består af en heliumrig kerne omgivet af en tynd skal af brint.

Det bli'r ikke bedre

Der findes ikke andre teleskoper hverken på Jorden eller i rummet, der er i stand til at tage så præcise målinger af så stor en mængde af stjerner. Og der er heller ikke nogen på tegnebrættet bortset fra ESA, det europæiske rumagenturs, PLATO-projekt, der måske, måske ikke, står færdigt mellem 2018 og 2020.

PLATO vil kunne foretage samme type målinger som Kepler, men af én million stjerner.

»Vi har ikke noget, vi kan bygge, der kan slå Kepler. Skal vi gøre det bedre, skal vi bygge en super Kepler-satelit som for eksempel PLATO « fortæller Hans Kjeldsen, der nu ser frem til at få lov at nærstudere datamaterialet sammen med et team på over 400 astronomer fra hele verden.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Corona-tal

Videnskab.dk går i dybden med den seneste corona-forskning. Læs vores artikler i temaet her.

Hver dag opdaterer vi også de seneste tal.

Dyk ned i grafer om udviklingen i antal smittede, indlagte, døde og vaccinationer i Danmark og alle andre lande.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's videojournalister med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs mere om det utroligt velbevarede dinosaur-foster, som du kan se herunder.

Hej! Vi vil gerne fortælle dig lidt om os selv

Nu hvor du er nået helt herned på vores hjemmeside, er det vist på tide, at vi introducerer os.

Vi hedder Videnskab.dk, kom til verden i 2008 og er siden vokset til at blive Danmarks største videnskabsmedie med 1 million brugere om måneden.

Vores uafhængige redaktion leverer dagligt gratis forskningsnyheder og andet prisvindende indhold, der med solidt afsæt i videnskabens verden forsøger at give dig aha-oplevelser og væbne dig mod misinformation.

Vores journalister fortæller historier om både kultur, astronomi, sundhed, klima, filosofi og al anden god videnskab indimellem - i form af artikler, podcasts, YouTube-videoer og indhold på sociale medier.

Vi stiller meget høje krav til, hvordan vi finder og laver vores historier. Vi har lavet et manifest med gode råd til at finde troværdig information, og vi modtog i 2021 en fornem pris for vores guide til god, kritisk videnskabsjournalistik.

Vores redaktion gør en dyd ud af at få uafhængige forskere til at bedømme betydningen af nye studier, og alle interviewede forskere citat- og faktatjekker vores artikler før publicering.

Hvis du går rundt og undrer dig over stort eller småt, vil vi elske at høre fra dig og forsøge at give dig svar med forskernes hjælp. Send bare dit spørgsmål til vores brevkasse Spørg Videnskaben.

Vi håber, at du vil følge med i forskningens forunderlige opdagelser her på Videnskab.dk.

Få et af vores gratis nyhedsbreve sendt til din indbakke. Du kan også følge os på sociale medier: Facebook, Twitter, Instagram, YouTube eller LinkedIn.

Med venlig hilsen

Videnskab.dk