Le télescope spatial TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) recherche des exoplanètes, mais ses mesures précises de la luminosité stellaire le rendent idéal pour étudier les oscillations stellaires - un domaine de recherche appelé astrosismologie.
Juste en dessous de la surface d'étoiles comme le Soleil, le gaz chaud monte, se refroidit, puis descend, où il se réchauffe à nouveau - c'est comme une casserole d'eau bouillante sur une cuisinière chaude.
Ce mouvement crée des vagues de pression changeante - des ondes sonores qui interagissent les unes avec les autres, provoquant éventuellement des oscillations régulières avec des périodes de plusieurs minutes, qui provoquent de légers changements de luminosité.
Les étoiles géantes d'une masse supérieure à celle du Soleil pulsent beaucoup plus lentement et les changements de luminosité correspondants peuvent être des centaines de fois plus importants.
Les oscillations du Soleil ont été découvertes pour la première fois dans les années 1960. Des vibrations de type solaire ont été détectées dans des milliers d'étoiles par le télescope spatial CoRoT, qui a fonctionné de 2006 à 2013.
Les missions Kepler et K2 de la NASA, qui ont sondé le ciel de 2009 à 2018, ont trouvé des dizaines de milliers de géantes rouges oscillantes.
Le Transit Exoplanet Research Satellite (TESS) de la NASA a maintenant multiplié ce nombre par 10.
"Avec un si grand échantillon, les géants, qui ne peuvent se produire que 1% du temps, deviennent assez courants", a déclaré Jamie Tayar, astronome à l'Université d'Hawaï. "Maintenant, nous pouvons commencer à réfléchir à la recherche d'exemples encore plus rares."
Dans la nouvelle étude, les astronomes ont appliqué l'apprentissage automatique aux données de photométrie TESS pour détecter automatiquement la présence d'oscillations de géante rouge dans le spectre des étoiles.
Ils ont pu identifier un total de 158 505 géantes rouges pulsantes. Ils ont ensuite déterminé les distances de chaque géant à l'aide des données de la mission Gaia de l'ESA et ont réparti les masses de ces étoiles dans le ciel.
Les étoiles plus massives que le Soleil évoluent plus rapidement, devenant des géantes à un plus jeune âge.
La prédiction fondamentale de l'astronomie galactique est que les étoiles plus jeunes avec une plus grande masse devraient être situées plus près du plan de notre galaxie de la Voie lactée, qui se caractérise par une forte densité d'étoiles qui forment la bande lumineuse de la Voie lactée dans le ciel nocturne.
"Notre carte démontre pour la première fois empiriquement que cela est vrai pour presque tout le ciel", disent les astronomes.
"Notre résultat initial utilisant des mesures stellaires des deux premières années de TESS montre que nous pouvons déterminer les masses et les tailles des géantes rouges oscillantes avec une précision qui ne fera que s'améliorer à mesure que TESS continue."
"Ce qui est vraiment sans précédent ici, c'est que la large couverture de TESS nous permet de mesurer uniformément sur presque tout le ciel."
Les résultats de l'étude ont été publiés dans l'Astrophysical Journal.
2021-08-07 17:20:34
Auteur: Vitalii Babkin