TESS detecta 158,505 estrellas gigantes rojas pulsantes

_{Gigantes rojas cercanas y lejanas cruzan el cielo en esta ilustración. Crédito de la imagen: Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA / Chris Smith, KBRwyle.}

Justo debajo de la superficie de las estrellas similares al Sol, el gas caliente se eleva, se enfría y luego se hunde, donde se calienta nuevamente, como una olla con agua hirviendo en una estufa caliente.

Este movimiento produce ondas de presión cambiante – ondas de sonido – que interactúan, impulsando en última instancia oscilaciones estables con períodos de unos pocos minutos que producen cambios sutiles de brillo.

Las estrellas gigantes con masas similares a las del Sol pulsan mucho más lentamente y los correspondientes cambios de brillo pueden ser cientos de veces mayores.

Las oscilaciones en el Sol se observaron por primera vez en la década de 1960.

El telescopio espacial de convección, rotación y tránsitos planetarios (CoRoT), que operó de 2006 a 2013, detectó oscilaciones de tipo solar en miles de estrellas.

Las misiones Kepler y K2 de la NASA, que inspeccionaron el cielo de 2009 a 2018, encontraron decenas de miles de gigantes oscilantes.

Ahora, el satélite de estudio de exoplanetas en tránsito (TESS) de la NASA amplía este número otras 10 veces.

“Con una muestra de este tamaño, los gigantes que pueden ocurrir solo el 1% de las veces se vuelven bastante comunes”, dijo el Dr. Jamie Tayar, astrónomo de la Universidad de Hawai.

«Ahora podemos empezar a pensar en encontrar ejemplos aún más raros».

En la nueva investigación, los astrónomos aplicaron el aprendizaje automático a los datos de fotometría TESS de cadencia larga para detectar automáticamente la presencia de oscilaciones de gigantes rojas en los espectros estelares.

Pudieron identificar un total de 158,505 gigantes rojas pulsantes.

A continuación, encontraron distancias para cada gigante utilizando datos de la misión Gaia de la ESA y trazaron las masas de estas estrellas en el cielo.

Las estrellas más masivas que el Sol evolucionan más rápido y se convierten en gigantes a edades más tempranas.

Una predicción fundamental en la astronomía galáctica es que las estrellas más jóvenes y de mayor masa deberían estar más cerca del plano de nuestra Vía Láctea, que está marcada por la alta densidad de estrellas que crean la banda brillante de la Vía Láctea en el cielo nocturno.

“Nuestro mapa demuestra por primera vez empíricamente que este es el caso en casi todo el cielo”, dijo el Dr. Daniel Huber, también de la Universidad de Hawai.

«Con la ayuda de Gaia, TESS ahora nos ha dado entradas para un concierto de gigante roja en el cielo».

«Nuestro resultado inicial, utilizando medidas estelares durante los primeros dos años de TESS, muestra que podemos determinar las masas y tamaños de estos gigantes oscilantes con una precisión que solo mejorará a medida que avanza TESS», dijo el Dr. Marc Hon, también de la Universidad. de Hawaii.

«Lo que realmente no tiene paralelo aquí es que la amplia cobertura de TESS nos permite realizar estas mediciones de manera uniforme en casi todo el cielo».

Los resultados del equipo aparecerán en el Astrophysical Journal .

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Marc Hon y col . 2021. Un ‘vistazo rápido’ a la arqueología galáctica de todo el cielo con TESS: 158,000 gigantes rojos oscilantes del MIT Quick-Look Pipeline. ApJ , en prensa; arXiv: 2108.01241