Dansk teleskop afslører intime detaljer om Hercules-stjerne

Det var en stor drøm, der gik i opfyldelse, da danske forskere i 2014 kunne indvie et nyt teleskop med champagne, skåltaler og blitzende kameraer fra den fremmødte presse.

Den overordnede leder af det nye SONG-teleskop, professor Jørgen Christensen-Dalsgaard, indrømmede, at han ligefrem måtte fælde en tåre under indvielsesceremonien.

Nu er næste skridt i drømmen gået i opfyldelse. De første resultater fra SONG-teleskopets observationer er netop blevet offentliggjort i det ansete videnskabelige tidsskrift Astrophysical Journal.

»Det føles fantastisk at se det på tryk. Det vigtigste resultat er, at vi kan vise verden, at teleskopet virker, og at det endda virker rigtig godt,« siger Jørgen Christensen-Dalsgaard om det danskudviklede SONG-teleskop, som står på den kanariske ø Tenerife.

\ Læs mere

Sådan finder man ukendte planeter med nyt, dansk teleskop

Ny viden om Hercules-stjerne

SONG-teleskopets første resultater handler om en stjerne ved navn μ Herculis – en af stjernerne i stjernebilledet Hercules.

Teleskopet har luret på μ Herculis igennem hele 215 nætter og dermed fravristet stjernen intime hemmeligheder såsom alder, vægt (masse) og indre opbygning.

»Vi har fået en masse spændende ny viden om μ Herculis, som er en stjerne, der minder temmelig meget om vores egen stjerne, Solen. Bare i en ældre udgave,« siger Jørgen Christensen-Dalsgaard.

Mere præcist har forskerne vist, at μ Herculis er cirka 7 milliarder år gammel, mens Solen kun er cirka 4,5 milliarder år gammel. Eller som Jørgen Christensen-Dalsgaard formulerer det:

»Hvis Solen er midaldrende, så er μ Herculis ved at have nået pensionsalderen.«

Tykkere og ældre end Solen

Undersøgelsen viser blandt andet også, at μ Herculis har lidt mere på sidebenene end Solen: Stjernen er cirka 1,13 gange så tung som Solen, og μ Herculis’ radius er cirka 1,72 gange så stor som Solens radius.

Den britiske stjerneforsker, Andrea Miglio, som ikke har været en del af det nye studie, er imponeret over resultaterne fra det danskbyggede teleskop.

»Dataene er af så høj kvalitet, at det giver mulighed for bogstaveligt talt at gennembore stjernens overfladelag. Ligesom i en ultralydsskanning kan man lære om de detaljerede karakteristika for den interne struktur af stjernen, hvilket ville være utilgængeligt på nogen anden måde,« siger seniorforsker og astrofysiker Andrea Miglio fra University of Birmingham.

En kompakt mave fyldt med helium

I den nye undersøgelse kan forskerne blandt andet se, at μ Herculis har opbrugt stort set al den energi, som den tidligere gemte i sit indre. Stjerner får deres energi fra voldsomme processer, hvor grundstoffet brint bliver omdannet til grundstoffet helium.

Men den nye undersøgelse viser, at μ Herculis har opbrugt al brinten i sin indre kerne.

»Resultatet er, at stjernen har en meget kompakt lille kerne af helium i maven,« siger Jørgen Christensen-Dalsgaard.

I virkeligheden er der ikke noget særlig unikt eller overraskende ved lige præcis μ Herculis. Men netop derfor mener forskerne, at studiet af stjernen er vigtigt. For selvom det er spændende at forske i mere eksotiske stjernetyper, er det en forudsætning for en dybere forståelse af stjerners natur, at vi først får en solid basisviden om de mere almindelige stjerner, mener forskerne.

Giver indblik i Solens fremtid

Den nye, detaljerede viden om μ Herculis kan ifølge Jørgen Christensen-Dalsgaard også bruges til at spå om, hvad der venter vores egen stjerne Solen i de kommende årtusinder.

»Ved at studere en stjerne, som minder om Solen, kan vi få ide om, hvilken fremtid Solen går i møde,« siger Jørgen Christensen-Dalsgaard, som er leder af Stellar Astrophysics Centre på Aarhus Universitet.

SONG-teleskopet på Tenerife er kommet til verden i et samarbejde mellem Aarhus Universitet, Københavns Universitet og og Instituto de Astrofísica de Canarias på Tenerife.

Ideen til teleskopet opstod for mere end et årti siden i hovedet på lektor Frank Grundahl fra Aarhus Universitet. Han fortæller, at det er fantastisk at se, at resultatet af mange års arbejde nu begynder at tikke ind.

Kan konkurrere med rumteleskoper

»De her 215 nætters observationer af μ Herculis er den længste serie observationer, der nogensinde er foretaget fra Jorden af en sollignende stjerne. Det har været helt fantastisk at se det her projekt vokse frem og levere, hvad vi forventede, og især at se, at vi med forholdsvis små ressourcer her fra Jordens overflade kan konkurrere med de enormt dyre satellitteleskoper,« siger Frank Grundahl, som er lektor ved Stellar Astrophysics Centre, i en pressemeddelelse fra Aarhus Universitet.

Den britiske stjerneforsker Andrea Miglio er enig i, at den nye undersøgelse er bevis for, at teleskoper ikke nødvendigvis behøver flyve rundt og lave observationer fra rummet – ligesom eksempelvis Kepler-teleskopet – for at give os ny viden om stjerner og opdage ukendte planeter.

»Disse resultater er fundamentale, fordi de genopliver jordbaserede observationer af stjernernes pulseringer, hvilket er blevet overskygget af nylige resultater fra rumbaserede observationer,« skriver Andrea Miglio i en e-mail til Videnskab.dk

\ Læs mere

Kepler er tilbage – og klar til en ny mission

Første skridt i en større plan

SONG-teleskopet på Tenerife er i virkeligheden kun en enkelt brik i en større plan.

Forskerne drømmer om at opstille et netværk af i alt otte teleskoper af samme type rundt omkring på kloden. Teleskoperne skal sammen overvåge stjernehimlen 24 timer i døgnet. Ideen er, at når morgenen gryr og gør det umuligt for ét teleskop at studere stjernehimlen, så kan et andet teleskop i SONG-netværket overtage tjansen.

Indtil videre har forskerne imidlertid kun skaffet penge til ét andet SONG-teleskop, som er blevet opsat i Kina.

»Der har været lidt tekniske problemer med teleskopet i Kina, men det har vi fået løst i fællesskab, så nu skulle det gerne være lige på trapperne. Næste skridt er at kombinere observationerne mellem Kina og Tenerife. Det håber vi kommer til at ske i løbet af i år,« siger Jørgen Christensen-Dalsgaard og tilføjer:

»Det er vigtigt for os, at vi nu har demonstreret over for vores kolleger rundt omkring i verden, at vores princip virker. Vi håber, at det vil gøre andre interesserede i at bygge flere teleskoper, så vi kan udvide netværket.«

Forsker: I må være stolte

Den britiske stjerneforsker Andrea Miglio mener, at et netværk af SONG-teleskoper vil være nyttigt for »hele det internationale videnskabelige samfund.«

»Holdet bag SONG-teleskopet, særligt Dr. Grundahl, må være meget stolte af en sådan bedrift, som – ud over bemærkelsesværdige videnskabelige og tekniske færdigheder – har krævet en enorm indsats og årelang dedikation,« siger Andrea Maglia, som tidligere har samarbejdet med flere af SONG-forskerne, herunder Grundahl, i andre studier.

De nye informationer om μ Herculis har forskerne fået ved at studere såkaldte stjerneskælv på overfladen af stjernen – et fænomen, der kan sammenlignes med jordskælv på vores egen klode. Du kan læse meget mere om metoden – og også om, hvordan man kan finde ukendte planeter med SONG-teleskopet – i denne artikel.