Đã có lúc, các nhà khoa học tin rằng Trái đất, Mặt trăng và tất cả các hành tinh khác trong Hệ Mặt trời của chúng ta là những quả cầu hoàn hảo. Điều tương tự cũng đúng với Mặt trời, mà họ coi là quả cầu thiên đàng là nguồn gốc của tất cả sự ấm áp và năng lượng của chúng ta. Nhưng như thời gian và nghiên cứu cho thấy, Mặt trời không hoàn hảo. Ngoài các vết đen mặt trời và các tia lửa mặt trời, Mặt trời không hoàn toàn hình cầu.
Trong một thời gian, các nhà thiên văn học tin rằng đây cũng là trường hợp với các ngôi sao khác. Do một số yếu tố, tất cả các ngôi sao được các nhà thiên văn học nghiên cứu trước đây dường như gặp phải một số chỗ phình ra ở đường xích đạo (nghĩa là sự không ổn định). Tuy nhiên, trong một nghiên cứu được công bố bởi một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế, giờ đây có vẻ như một ngôi sao quay chậm nằm cách xa 5000 năm ánh sáng gần với hình cầu như chúng ta từng thấy!
Cho đến nay, việc quan sát các ngôi sao chỉ giới hạn ở một vài trong số những ngôi sao quay gần nhất nhanh nhất và chỉ có thể thông qua giao thoa kế. Kỹ thuật này, thường được các nhà thiên văn học sử dụng để thu được ước tính kích thước sao, dựa vào nhiều kính thiên văn nhỏ thu được số đọc điện từ trên một ngôi sao. Thông tin này sau đó được kết hợp để tạo ra hình ảnh có độ phân giải cao hơn sẽ thu được bằng kính viễn vọng lớn.
Tuy nhiên, bằng cách thực hiện các phép đo thiên thạch của một ngôi sao gần đó, một nhóm các nhà thiên văn học - từ Viện Max Planck, Đại học Tokyo và Đại học New York Abu Dhabi (NYUAD) - đã có thể có được ý tưởng chính xác hơn về hình dạng của nó. Kết quả của họ đã được công bố trong một nghiên cứu có tiêu đề Hình dạng của một ngôi sao quay chậm được đo bằng Asteroseismology, gần đây đã xuất hiện trong Hiệp hội vì sự tiến bộ của khoa học Hoa Kỳ.
Laurent Gizon, một nhà nghiên cứu của Viện Max Planck, là tác giả chính của bài báo. Khi ông giải thích phương pháp nghiên cứu của họ cho Tạp chí Vũ trụ qua email:
Phương pháp mới mà chúng tôi đề xuất trong bài báo này để đo các hình dạng sao, thiên văn học, có thể là một số bậc có độ chính xác cao hơn so với giao thoa quang học. Nó chỉ áp dụng cho các ngôi sao dao động trong chế độ không xuyên tâm tồn tại lâu dài. Độ chính xác cuối cùng của phương pháp được đưa ra bởi độ chính xác khi đo tần số của các chế độ dao động. Thời gian quan sát càng dài (bốn năm trong trường hợp của Kepler), độ chính xác về tần số chế độ càng tốt. Trong trường hợp của KIC 11145123, tần số chế độ chính xác nhất có thể được xác định là một phần trong 10.000.000. Do đó độ chính xác đáng kinh ngạc của khoa học tiểu hành tinh.
Nằm cách Trái đất 5000 năm ánh sáng, KIC 11145123 được coi là một ứng cử viên hoàn hảo cho phương pháp này. Đối với một người, Kepler 11145123 là một mặt trời nóng và sáng, gấp đôi kích thước Mặt trời của chúng ta và quay trong khoảng thời gian 100 ngày. Dao động của nó cũng tồn tại lâu dài, và tương ứng trực tiếp với các dao động về độ sáng của nó. Sử dụng dữ liệu thu được từ NASA NASA Kepler Nhiệm vụ trong khoảng thời gian hơn bốn năm, nhóm đã có thể có được ước tính hình dạng rất chính xác.
Gizon đã so sánh tần số của các chế độ dao động nhạy hơn với các vùng có vĩ độ thấp của sao với tần số của các chế độ nhạy hơn với vĩ độ cao hơn, Gizon nói. Sự so sánh này cho thấy sự khác biệt về bán kính giữa xích đạo và các cực chỉ là 3 km với độ chính xác là 1 km. Điều này làm cho Kepler 11145123 trở thành vật thể tự nhiên tròn nhất từng được đo, nó thậm chí còn tròn hơn cả Mặt trời.
Để so sánh, Mặt trời của chúng ta có chu kỳ quay khoảng 25 ngày và sự khác biệt giữa bán kính cực và xích đạo của nó là khoảng 10 km. Và trên trái đất, trong đó có một khoảng thời gian quay của vòng chưa đầy một ngày (23 giờ 56 phút và 4,1 giây), có một sự khác biệt của hơn 23 km (14,3 dặm) giữa cực và xích đạo của nó. Lý do cho sự khác biệt đáng kể này là một cái gì đó bí ẩn.
Trước đây, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra rằng hình dạng của một ngôi sao có thể xuất phát từ nhiều yếu tố - chẳng hạn như vận tốc quay, từ trường, nhiệt cầu, dòng chảy quy mô lớn, gió sao mạnh hoặc ảnh hưởng của lực hấp dẫn của các sao những hành tinh. Ergo, đo lường mức độ khắt khe của người Hồi giáo (nghĩa là mức độ mà một ngôi sao KHÔNG phải là một hình cầu) có thể nói với các nhà thiên văn học nhiều về cấu trúc ngôi sao và hệ thống các hành tinh của nó.
Thông thường, vận tốc quay đã được nhìn thấy có ảnh hưởng trực tiếp đến độ chụm của các ngôi sao - tức là nó quay càng nhanh thì càng bắt buộc. Tuy nhiên, khi nhìn vào dữ liệu thu được từ tàu thăm dò Kepler trong khoảng thời gian bốn năm, họ nhận thấy rằng độ không ổn định của nó chỉ bằng một phần ba so với những gì họ mong đợi, với tốc độ quay của nó.
Do đó, họ buộc phải kết luận rằng một cái gì đó khác chịu trách nhiệm cho hình dạng ngôi sao có hình cầu rất cao. Gizon nói Chúng tôi đề xuất rằng sự hiện diện của từ trường ở vĩ độ thấp có thể làm cho ngôi sao trông hình cầu hơn với các dao động của sao, Gizon nói. Được biết trong vật lý mặt trời, sóng âm lan truyền nhanh hơn ở các vùng từ tính.
Nhìn về tương lai, Gizon và các đồng nghiệp hy vọng sẽ kiểm tra các ngôi sao khác như Kepler 11145123. Chỉ riêng trong thiên hà của chúng ta, có rất nhiều ngôi sao mà dao động của họ có thể được đo chính xác bằng cách quan sát sự thay đổi độ sáng của chúng. Do đó, nhóm nghiên cứu quốc tế hy vọng sẽ áp dụng phương pháp nghiên cứu về tiểu hành tinh của họ cho các ngôi sao khác được quan sát bởi Kepler, cũng như các nhiệm vụ sắp tới như TESS và PLATO.
Có thể sử dụng giống như helioseismology để nghiên cứu từ trường Sun Sun, phương pháp nghiên cứu về tiểu hành tinh có thể được sử dụng để nghiên cứu từ tính trên các ngôi sao xa xôi, Giành Gizon nói thêm. Đây là thông điệp chính của nghiên cứu này.
