Возраст гигантских красных звезд определили благодаря «звездотрясению»

Международная группа астрономов провела астросейсмическое исследование шести звезд гигантов в рассеянном скоплении NGC 6866, что позволило уточнить возраст всего скопления. Результаты научной работы опубликованы в препринте, доступном на сайте arXiv.

Рассеянные скопления представляют группу звезд, образовавшихся из одного и того же молекулярного облака и слабо связанных друг с другом гравитационными силами. NGC 6866 является относительно молодым рассеянным скоплением, расположенным в направлении созвездия Лебедя на расстоянии 3900 световых лет. По первоначальной оценке возраст скопления составляет примерно 480-780 миллионов лет.

Чтобы точнее определить возраст скопления, ученые использовали астросейсмический метод определения радиусов и масс входящих в него красных гигантов, изучив колебания их яркости. Известно, что есть строгое соответствие между процессами, происходящими в недрах звезд, вызывающими «звездотрясение», и внешними наблюдательными характеристиками. Так, сейсмические волны, распространяющиеся сквозь внутренние звездные слои, вызывают колебания звездной поверхности, что, в свою очередь, влияет на светимость.

Ученые проанализировали кривые блеска звезд в скоплении, полученные космическим телескопом Kepler, а также данные каталога астрофизических объектов Gaia DR3. Были изучены характеристики шесть звезд-гигантов, входящих в NGC 6866 и находящихся на стадии горения гелия в ядре, а также имеющие эффективные температуры на уровне 5100 кельвинов.

Все шесть гигантов имеют средний радиус около 10,1 солнечного радиуса и среднюю массу около 2,8 солнечной массы, а также демонстрировали значительную разницу в покраснении. Эти параметры были использованы для сравнения с изохронами — кривыми на диаграмме Герцшпрунга-Рассела, которые объединяют звезды одинакового возраста, но разной массы. Та изохрона, которая демонстрировала наблюдаемую в NGC 6866 разницу в массе звезд на стадии горения гелия в ядре, была выбрана для уточнения возраста скопления, которое оказалось равным 430 миллионов лет, что значительно меньше, чем считалось ранее.