Skælv i røde kæmpestjerner afslører, at disse stjerners kerne roterer meget hurtigere end deres overflade. De nye oplysninger kan hjælpe astronomerne med at forstå, hvordan sådanne stjerners indre udvikler sig med tiden.

Røde kæmpestjerner er opsvulmede stjerner som Solen, der er ved at havde opbrugt deres brint. Efterhånden som brændstoffet opbruges, trækker stjernens kerne sig sammen, dens ydre udvider sig og køles ned.

Solen vil om cirka fem milliarder år begynde på denne proces. Herved vil den svulme til mere end 100 gange dens nuværende størrelse og blive til en rød kæmpestjerne.

Efterhånden som sådanne stjerners kerne svinder ind, burde de begynde at rotere hurtigere, på samme måde som en skøjteløber, der trækker armene ind. Ved at analysere stjerneskælvene har forskere under ledelse af astronomen Paul Beck fra Catholic University of Leuven i Belgien imidlertid opdaget, at røde kæmpestjerners kerne roterer mindst ti gange hurtigere end deres overflade.

Stjerner udsættes for voldsomme rystelser, som skaber lydbølger. Disse bølger løber rundt inde i stjernen og skaber en rytmisk variation i deres lysstyrke. Ved at studere disse ændringer kan astronomerne bedre forstå stjernernes indre.

Spektrallinjer afslører rotation
Ved hjælp af Nasas Kepler-planetteleskop har astronomerne undersøgt tre røde kæmpestjerner i over 500 dage. Vibrationslignende variationer i deres lysstyrke afslørede, hvor hurtigt deres kerner roterer. Deres rotationer er blevet undersøgt via spektralinjerne i stjernerne, der optræder som sorte linjer spredt ud over deres spektrum.

Når en stjerne roterer, vil den ene side bevæge sig imod os, mens den anden er på vej væk. Stjernelyset fra den side, der er på vej imod os, bevæger sig mod den blå del af spektret, mens det, som er på vej væk, bevæger sig mod den rødlige del af spektret som følge af Doppler-effekten. Dette får bredden af spektrallinjerne til at ændre sig, hvorved astronomerne kan se, hvor hurtigt de roterer.

I gennemsnit er overfladen på disse røde kæmpestjerner omkring et år om at gennemføre en rotation. Til sammenligning roterer deres kerner en omgang på omkring en måned.

Læs også: Universets første stjerner var rene snurretoppe

Poul Beck oplyser til space.com, at undersøgelserne af disse skælv er med til at fortælle om forholdene dybt nede under deres overflade. Stjernernes indre påvirker nemlig, hvordan de udvikler sig, og rotationen påvirker flowet af materiale ind i stjernens indre.

Han påpeger, at studierne af disse røde kæmper er med til at lære os en masse om, hvordan stjerner som Solen vil opføre sig, når de bliver ældre.
Poul Beck og hans kolleger håber at kunne analysere andre røde kæmpestjerner i forskellige stadier af deres udvikling for at kortlægge, hvordan deres rotation og overflade ændrer sig med tiden.

Resultaterne er offentliggjort i det seneste nummer af tidsskriftet Nature.

Læs mere om stjerneskælvene i magasinet 'Året Rundt', som følger med Ingeniøren fredag.