Sedam sestara, kako su bile poznate u staroj Grčkoj, sada poznate kao rasejano zvezdano jato Plejade predstavlja skup zvezda vidljivih golim okom i koji je proučavan predhodnih više hiljada godina od strane mnogih kultura širom sveta. Doktor Tim Vajt iz Centra za zvezdanu astrofiziku Univerziteta Aarhus u saradnji sa astronomima iz Danske i drugih zemalja je prikazao novu moćnu tehniku posmatranja sjajnih zvezda kakve su u Plejadama i koje su kao takve previše sjajne da bi se mogle posmatrati teleskopima visokih performansi. Rad pomenute grupe astronoma je objavljen u časopisu Monthly Notice of the Royal Astronomical Society.

Koristeći se novim algoritmom kojim se poboljšavaju reultati obrade posmatranja svemirskim teleskopom Kepler u misiji K2, astronomi su postigli do sada najbolje rezultate u proučavanju promenljivosti sjaja zvezda vidljivih i golim okom u Plejadama. Sateliti kao što je Kepler je predviđen za potragu ekstrasolarnih planeta koje se kreću oko dalekih zvezda tako što detektuju pad u sjaju tokom tranzita pomenutih planeta preko matične zvezde. Takođe, navedeni sateliti služe za proučavanja u oblasti kao što je zvezdana seizmologija i čiji je domen struktura zvezda i njena evolucija kroz posmatranje promena u sjaju.

Slika 1. Članovi zvezdanog jata Plejade kako ga je snimio Nasin svemirski teleskop Kepler tokom 4-vrte kampanje u misiji K2. Jato se prostire na dva od ukupno 42 segmenta Keplerove 95-megapekselne CCD kamere. Najsjajnije zvezde u jatu su Alkiona, Atlas, Elektra, Maja, Meropa, Tajgeta i Plejona vidljive i golim okom. Kepler nije projektovan da posmatra tako sjajne zvezde jer one dovode do toga da kamera saturira i pojavljuju se dugački spajkovi i drugi artefakti na fotografiji. Uprkos padu u kvalitetu rada kamere pri snimanju tako sjajnih zvezda, razvijena je nova tehnika koja ipak omogućuje da se dovoljno pažljivo posmatraju promene u sjaju i koja je primenjena tokom gotovo tromesečnog snimanja navedenih zvezda telesopom Kepler. Izvor slike: NASA/Aarhus University/ T. White.

Iz razloga što je misija Kepler usmerena ka proučavanju tamnijih zvezda, neke sjajnije zvezde nije moguće direktno posmatrati upravo iz razloga što su previše sjajne. Kada se usmeri snop svetlosti neke sjajne zvezde ka detektoru kamere, dolazi do saturacije piksela u centralnom delu detektora što ima za posledicu i pad u preciznosti merenja ukupnog sjaja posmatrane zvezde. To je isti efekat koji dovodi i do pada dinamičkih karakteristika neke obične digitalne kamere koja nije u stanju da zabeleži i tamne i svetle detalje tokom iste ekspozicije.

Rešenje problema posmatranja sjajnih zvezda Keplerom se pokazalo zapravo vrlo jednostavnim, reči su vodećeg autora Tima Vajta. U daljem navodu Tim objašnjava da je potrebno utvrditi relativnu a ne apsolutnu promenu sjaja i to onih piksela kamere koji nisu postali saturirani. U isto vreme se postiže potpuno potiskivanje uticaja u delu sa saturiranim pikselima na ukupan rezultat određivanja sjaja zvezde.

Dodatne probleme predstavljaju još i sopstveno kretanje satelita sa teleskopom kao i nesavršenosti samih detektora što sve zajedno može prikriti promene u sjaju posmatane zvezde. U cilju prevazilaženja navedenih problema, astronomi koji su uključeni u studiji su razvili novu tehniku kojom se odmerava doprinos svakog pojedinačnog piksela kako bi se pronašao odgovarajući balans gde se instrumentacioni uticaji poništavaju otkrivajući pravu vrednost promene sjaja posmatrane zvezde. Pomenuta metoda se naziva halo fotometrija, halo photomtery i predstavlja jednostavan i brz algoritam i koji su autori razvili u obliku otvorenog programskog koda, free open-source software.

Većina od sedam sestara u Plejadama predstavljaju sporo pulirajuće Be zvezde i čiji se sjaj menja u periodu reda veličine jednog dana. Frekvencije pulsacija su ključne za proučavanje slabo poznatih procesa u jezgrima navedenih zvezda.

Sedma zvezda Maja je drugačija u odnosu na ostale svoje sestre u jatu. Maja pokazuje pravilne pulsacije sa periodom od 10 dana. Neke od ranijih studija ukazuju na to da se na površini pomenute zvezde pojavljuju abnormalne koncentracije nekih hemijskih elemenata kao što je mangan, na primer. Da bi se utvrdilo u kakvoj su vezi pulsacije i koncentracije elemenata, izvršena je serija spektroskopskih posmatranja sa Hercšprung SONG teleskopom, Hertzsprung SONG Telescope.

Slika 2. Jedinstvena promena u sjaju svake od prikazanih zvezda otkrivaju fizičke karakteristike kao što je veličina zvezde i brzina rotacije. Većina sjajnih zvezda u Plejadama pripada sporo pulsirajućim Be zvezdama ali je Maja drugačija a promena u njenom sjaju ukazuje na prisutvo velikih hemijskih pega koje rotiraju zajedno sa zvezdom u periodu od deset dana. Izvor slike: Aarhus University/ T. White.

Ono što su astronomi uočili posmatranjima teleskopom Kepler jeste da se sjaj menja u strogom skladu sa promenom jačine manganove apsorcione linije u atmosferi Maje, reči su doktorice Viktorije Antoci, ko-autorke studije i profesorice Zvezdanog astrofizičkog centra Univrziteta Aarhus. U daljen navodu, astronomi su zaključili da su promene u sjaju prouzrokovane velikim hemijskim pegama na površini zvezde i koje se pojavljuju i iščezavaju kako zvezda rotira sa periodom od deset dana.

Posmatranja vršena pre 60 godina su navele astronome da pomisle kako posmatraju promenu sjaja Maje ali sa periodom od svega nekoliko časova što je dovelo do zaključka kako se radi o jedinstvenoj zvezdi promenljivog sjaja i prvog predstavnika tzv. klase Maja promenljivih. Kako navodi Tim Vajt, nova posmatranja su pokazala da zapravo ni Maja nije predstavnica sopstvene klase!

Tokom studije nisu detektovani tranziti ekstrasolarnih planeta ali su autori pokazali da njihov novi algoritam omogućuje preciznost koja će biti potrebna teleskopu Kepler i budućim svemirskim teleskopima kao što je Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) za detekciju planeta oko sjajnih zvezda kakva je i u našem kosmičkom komšiluku Alfa Kentaura. Bliske sjajne zvezde su najbolji kandidati za posmatranje budućim kosmičkim teleskopima kao što je i teleskop Džejms Veb i čije je lansiranje zakazano kasnije tokom 2018-te godine.

Izvor teksta: www.ras.org.uk