Вивчати Сонце заважає сама зірка: виявлено велику проблему для астрономії

Астрофізики, які намагаються визначити вік Сонця за допомогою внутрішніх коливань зірки, виявили велику проблему. Виявляється, цикл магнітної активності нашої зірки заважає вимірюванням. Хоча справжній вік Сонця можна визначити іншими методами, а тому відомо, що йому 4,6 млрд років, виявлена проблема може стати на заваді у визначенні головних характеристик інших зірок. Результати дослідження опубліковані в журналі Astronomy and Astrophysics, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Науковці визначили вік Сонця, наприклад, завдяки вимірюванню часу радіоактивного розпаду атомів у Сонячній системі, які утворилися разом із Сонцем і планетами. Радіоактивний розпад означає, що ядро атома втрачає енергію за допомогою випромінювання і розпадається на більш стабільний елемент. Знаючи час розпаду, можна визначити вік Сонячної системи та Сонця. Також у визначенні віку Сонця важливу роль відіграють моделі еволюції зірок.

Також визначити вік Сонця чи іншої зірки можна за допомогою геліосейсмології, якщо йдеться про Сонце, або астросейсмології, якщо йдеться про інші зірки.

Зірки являють собою плазмові кулі, всередині яких відбувається постійний рух. Усередині зірок є хвилі, які змушують їх вібрувати. Через ці вібрації поверхня зірок злегка рухається і змінюється їхня яскравість.

Наразі відомо про кілька режимів коливань на Сонці, які мають різний період і частоту. Так само, як і сейсмічні хвилі на Землі допомагають зрозуміти, що знаходиться у неї всередині, коливання на Сонці допомагають з'ясувати внутрішню структуру зірки.

Порівняння інформації, отриманої під час вивчення коливань із моделями того, який вигляд мають мати надра Сонця в різному віці, можуть допомогти вченим визначити, скільки років Сонцю в момент спостереження.

Але минулі дослідження показали, що існує розбіжність між спостереженнями за віком Сонця і теоретичними моделями. Автори нового дослідження знайшли цьому причину і вважають, що в усьому винна магнітна активність Сонця. Раніше вважалося, що ця активність не повинна впливати на отримані дані.

У Сонця є 11-річний цикл магнітної активності, де існує сонячний мінімум (плям на Сонці дуже мало і не відбувається багато вивержень енергії та плазми), а також сонячний максимум (плям дуже багато, відбуваються часті потужні спалахи і корональні викиди маси).

Астрофізики вивчили дані спостережень за Сонцем за 26,5 років за допомогою наземних обсерваторій і космічних апаратів. Аналіз даних показав, що існує різниця в 6,5% під час вимірювання віку Сонця за допомогою геліосейсмології в сонячному мінімумі порівняно з сонячним максимумом. З'ясувалося, що один із двох циклів магнітної активності Сонця, в якому проявлялася більша активність, мав більший вплив на розбіжність у вимірюванні віку нашої зірки.

Сонце не є дуже активною зіркою, а тому вчені вважають, що вплив магнітної активності на вимірювання може бути дуже великим для більш активних зірок.

Наприклад, 2026 року розпочне свою роботу космічний телескоп PLATO, який вивчатиме зірки, зокрема він шукатиме провали в зоряному світлі. Деякі провали будуть пов'язані з проходженням на тлі зірки екзопланети, але інші — астросейсмічними коливаннями. За допомогою цих коливань астрофізики можуть визначити такі важливі характеристики зірок, як їхню масу, радіус і вік.

За словами вчених, поки не зрозуміло, чому магнітна активність може впливати на астросейсмічні вимірювання, але її потрібно враховувати під час спостережень телескопа PLATO. Також астрофізики вважають, що минулі вимірювання характеристик зірок, зокрема їхній вік, можливо, доведеться переглянути.

Як уже писав Фокус, фізики створили найшвидший мікроскоп у світі. За словами вчених, цей науковий прорив можна застосувати в квантовій фізиці, хімії та біології.