几十年来，天文学家们一直在聆听恒星的心跳。恒星的音乐不仅能抚慰心灵，而且还给科学家们提供了有关恒星内部结构、质量和年龄的关键数据。
然而，一类被称作盾牌座δ的恒星有点不合拍，它们创造了科学家们似乎不能理解的音乐。直到科学家们发现一群创造出和谐曲调的盾牌座δ恒星。
通过聆听60颗快速旋转的年轻恒星的声音，一组研究人员利用美国航天局凌日系外行星巡天卫星的数据来探测盾牌座δ恒星的脉动模式。
于周三发表在杂志《自然》上的研究是科学家们在识别这种难以捉摸的恒星的特点方面的一项重大突破。
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“真是一团糟，就像听一只猫在钢琴上行走。”
“之前我们发现了太多杂乱的音符，无法正确理解这些脉动恒星”。悉尼大学的一个天文学教授——这项新研究的作者——蒂姆拜丁在一个声明中讲到，“真是一团糟，就像听一只猫在钢琴上行走。”
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盾牌座δ恒星是一类中等大小的脉动恒星，其质量是太阳的1.5倍至2.5倍它们是以1900年首次探测到的一颗在盾牌座中闪闪发光的恒星命名的。
科学家们已经发现了数以千计的变星，但是很难理解它们。让人沮丧的是，这些恒星的脉动并没有表现出一个清晰的模式，但是那是因为盾牌座δ恒星旋转得比太阳快十几倍，一天能进行一至两次的全程旋转，这就导致它们的极地变平并反过来扰乱它们的脉动模式。
然而，使用凌日系外行星巡天卫星的数据，这项新研究背后的科研团队发现60颗盾牌座δ恒星产生了一种有规律的高频脉动模式。
“来自美国航天局凌日系外行星巡天卫星任务的非常准确的数据使得我们穿过噪音，”拜丁说到。“现在我们能够探测结构，更像是聆听钢琴弹奏出的动听的和弦。”
美国航天局的TESS任务（图源：NASA）
这项新研究背后的团队相信这60颗恒星比之前观测到的其他盾牌座δ恒星都年轻。当恒星逐渐变老时，它们的脉动慢了下来并且其他信号会干扰它的脉动模式。
恒星们创造什么类型的音乐？为了近距离看到恒星的内部，天文学家们会观察它们的脉动。恒星的脉动有点像是恒星的呼吸，恒星的外层进行扩张和收缩，这样恒星就能够保持平衡。
当这些脉动发生时，恒星的亮度发生变化。美国航天局表示，声波穿过恒星内部的速度随深度而变化，并在恒星表面形成脉动模式。
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天文学家们聆听这些模式，这有助于他们找到恒星不同性质，比如年龄、温度、组成和内部结构。这个学科分支被称为星震学，它不仅能帮助天文学家们研究宇宙中遥远的恒星，而且有助于他们更好地理解我们自己的主恒星和它偶尔的不规律行为。
利用该项新研究获得的数据，学家们已能够通过建立一个星震模式来确认一颗编号为HD 3190的盾牌座δ恒星的年龄。他们测得HD 31901的年龄仅有1.2亿岁。
这个音频文件揭示了脉动星的宇宙节奏，并解决了一个关于其年龄的长期争论。
“由于其复杂的脉动，盾牌座δ恒星一直让人感到沮丧，因此这是一个非常让人兴奋的发现。”康涅狄格州纽黑文市耶鲁大学的天文学教授萨巴尼巴苏（没有参与这项研究）在一份声明中讲到。“能够发现简单的模式并且识别脉动模式改变了游戏规则。因为可以对这些恒星进行正常的脉动分析，所以我们最终将能够正确描述他们的特征。”
耶鲁大学的天文学教授萨巴尼巴苏 图源：yale
摘要：星震学可利用恒星的天然脉动频率来探查它们的内部结构1。它依赖于识别脉动模式的序列并与理论模式进行比较，这些理论模式已成功用于多种脉动恒星，包括低质量的恒星2，红巨星3，大质量恒星4和白矮星5。一群中等质量的脉动恒星—也就是所谓的盾牌座δ恒星—有着丰富的脉动光谱，然而迄今为止还无法对其进行系统的模式识别6,7。出现这种情况是因为仅有一些看似混乱的可能模式是让人兴奋，还因为恒星的快速旋转容易破坏规律的脉动模式8,9,10。在这里，我们报告了在60个中质量主序星中高频脉动模式的非常有规律的序列的检测，这使得确定的模式识别成为可能。其中一些恒星的空间运动说明它们是已知的年轻恒星组织的成员，通过模拟它们的脉动光谱可确定这一点。
作者: inverse
FY: Am I Wrong
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