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宇宙:巨星でみられる非動径振動の長い寿命をもったモード

Nature 459, 7245 doi: 10.1038/nature08022

太陽のような恒星は、その一生の最期に近づくと、大きく膨張して赤色巨星となる。そのように進化した星は、恒星の内部構造がもつ多くの不確実性が年齢とともに蓄積しているので、恒星の理論の厳密な検証の場になると考えられる。重要な例として挙げられるのは、中心部の水素が燃焼する段階における対流のオーバーシュートと回転による混合であり、これらはヘリウムの中心核の質量を決定するが、この過程についてはよく解明されていない。原理上、星の動径および非動径振動の解析は、ヘリウム中心核の質量を絞り込むのに使えるはずである。すべての巨星は振動すると予測されているものの、非動径モードが赤色巨星のすべてで観測できるのかどうか、あるいは振動モードは短寿命なのか長寿命なのか(こうしたことから観測できる振動数の精度が決まる)は、これまでのところよくわかっていない。本論文では、300個以上の巨星に動径振動と非動径振動が存在することを報告する。少なくとも一部の巨星では、モードの寿命は1カ月程度である。我々は、時系列のフーリエスペクトルで等間隔の周波数ピークをもつ巨星だけでなく、スペクトルがより複雑なようにみえる巨星も観測した。我々の観測結果を満足させる理論的な説明は、現在のところ存在しない。

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