פעם, מדענים האמינו שכדור הארץ, הירח וכל שאר כוכבי הלכת במערכת השמש שלנו הם תחומים מושלמים. אותו הדבר תקף גם לשמש, שאותה הם ראו את כדור השמים שהיה מקור כל החום והאנרגיה שלנו. אך כפי שהראו זמן ומחקר, השמש רחוקה מלהיות מושלמת. בנוסף לכתמי שמש ולהתלקחות סולארית, השמש אינה כדורית לחלוטין.
במשך זמן מה, האסטרונומים האמינו שזה היה המצב גם עם כוכבים אחרים. כתוצאה ממספר גורמים, נראה כי כל הכוכבים שנחקרו בעבר על ידי אסטרונומים חוו התנפחות כלשהי בקו המשווה (כלומר שכבויות). עם זאת, במחקר שפרסם צוות של אסטרונומים בינלאומיים, כעת נראה כי כוכב מסתובב לאט הממוקם במרחק של 5000 שנות אור הוא קרוב לכדוריים כמו שראינו אי פעם!
עד כה, התבוננות בכוכבים הוגבלה רק בכמה מהכוכבים הסובבים במהירות הסובבת והייתה אפשרית רק באמצעות אינטרפרומטריה. טכניקה זו, המשמשת בדרך כלל על ידי אסטרונומים להשגת אומדני גודל מהממים, מסתמכת על טלסקופים קטנים מרובים שמקבלים קריאות אלקטרומגנטיות על כוכב. לאחר מכן משלב מידע זה ליצירת תמונה ברזולוציה גבוהה יותר שתושג באמצעות טלסקופ גדול.
עם זאת, על ידי עריכת מדידות אסטרוזיסמיות של כוכב סמוך, הצליחו צוות אסטרונומים - ממכון מקס פלאנק, אוניברסיטת טוקיו ואוניברסיטת ניו יורק אבו דאבי (NYUAD) לקבל מושג מדויק בהרבה על צורתו. תוצאותיהם התפרסמו במחקר שכותרתו "צורת כוכב מסתובב לאט נמדד על ידי אסטרוזיסולוגיה", שהופיע לאחרונה באיגוד האמריקאי לקידום המדע.
לורן גיזון, חוקר במכון מקס פלאנק, היה המנחה הראשי בעיתון. כשהוא הסביר את מתודולוגיית המחקר שלהם למגזין החלל באמצעות הדוא"ל:
"השיטה החדשה שאנו מציעים במאמר זה למדידת צורות כוכבים, אסטרוזיסולוגיה, יכולה להיות מדויקת בכמה סדרי גודל יותר מאשר אינטרפרומטריה אופטית. זה חל רק על כוכבים המתנדנדים במצבים שאינם רדיאליים ארוכי שנים. הדיוק האולטימטיבי של השיטה ניתן על ידי הדיוק על מדידת התדרים של מצבי התנודה. ככל שמשך התצפית ארוך יותר (ארבע שנים במקרה של קפלר), כך הדיוק בתדרי המצב טוב יותר. במקרה של KIC 11145123, ניתן לקבוע את תדרי המצב המדויקים ביותר לחלק אחד מתוך 10,000,000. מכאן הדיוק המדהים של האסטרוזיסולוגיה. "
ממוקם 5000 שנות אור מכדור הארץ, KIC 11145123 נחשב כמועמד מושלם לשיטה זו. ראשית, קפלר 11145123 הוא חם וזוהר, יותר מפי שניים מגודלו של השמש שלנו, והוא מסתובב עם פרק זמן של 100 יום. תנודותיו גם הן ממושכות, ומתאימות ישירות לתנודות בהירות שלה. באמצעות נתונים שהושגו על ידי נאס"א קפלר המשימה במשך יותר מארבע שנים, הצוות הצליח לקבל אומדני צורה מדויקים מאוד.
"השווינו את התדרים של מצבי התנודה הרגישים יותר לאזורי הרוחב הנמוך של הכוכב לתדרים של המצבים הרגישים יותר לקווי הרוחב הגבוהים יותר," אמר גיזון. "השוואה זו הראתה שההבדל ברדיוס בין קו המשווה לקטבים הוא רק 3 ק"מ ברמת הדיוק של 1 ק"מ. זה הופך את קפלר 11145123 לאובייקט הטבעי העגול ביותר שנמדד אי פעם, הוא אפילו עגול יותר מהשמש. "
לשם השוואה, לשמש שלנו יש תקופת סיבוב של כ- 25 יום, וההבדל בין הרדיוסים הקוטביים והמשווניים שלה הוא כ 10 ק"מ. וכדור הארץ, עם תקופת סיבוב של פחות מיום (23 שעות 56 דקות ו -4.1 שניות), יש הפרש של מעל 23 ק"מ (14.3 מיילים) בין הקוטב שלו לקו המשווה. הסיבה להבדל ניכר זה היא תעלומה.
בעבר, אסטרונומים גילו כי צורתו של כוכב יכולה לרדת על מספר גורמים - כמו מהירות הסיבוב שלהם, שדות מגנטיים, שאריות טרמיות, זרימות בקנה מידה גדול, רוחות כוכבים חזקות או השפעת הכבידה של בני לוויה כוכבים או ענקיים כוכבי לכת. ארגו, מדידת ה"אספיריות "(כלומר, מידת הכוכב אינה תחום) יכול לספר לאסטרונומים הרבה על מבני הכוכבים ועל מערכת כוכבי הלכת שלו.
בדרך כלל, נראה כי מהירות הסיבוב משפיעה באופן ישיר על הכדאיות של הכוכבים - כלומר, ככל שהיא מסתובבת מהר יותר, כך היא רזה יותר. עם זאת, כאשר התבוננו בנתונים שהושגו על ידי בדיקת קפלר במשך תקופה של ארבע שנים, הם הבחינו כי חישוביותם הייתה רק שליש ממה שציפו בהתחשב במהירות הסיבוב שלה.
ככאלה, הם נאלצו להסיק שמשהו אחר אחראי לצורת הכדוריות מאוד של הכוכב. "אנו מציעים כי נוכחות של שדה מגנטי בקווי רוחב נמוכים יכולה לגרום לכוכב להראות כדורי יותר לתנודות הכוכבים", אמר גיזון. "ידוע בפיזיקה סולארית שגלים אקוסטיים מתפשטים מהר יותר באזורים מגנטיים."
במבט לעתיד, גיזון ועמיתיו מקווים לבחון כוכבים אחרים כמו קפלר 11145123. בגלקסיה שלנו בלבד ישנם כוכבים רבים אשר ניתן למדוד במדויק את התנודות שלהם על ידי התבוננות בשינויים בהירותם. מכיוון שכך, הצוות הבינלאומי מקווה ליישם את שיטת האסטרוזיסולוגיה שלהם על כוכבים אחרים שנצפו על ידי קפלר, כמו גם למשימות הקרובות כמו TESS ו- PLATO.
"בדיוק כמו שניתן להשתמש בהליאיזואיזולוגיה לחקר השדה המגנטי של השמש, כך ניתן להשתמש באסטרוזיסולוגיה כדי ללמוד מגנטיות על כוכבים רחוקים," הוסיף גיזון. "זה המסר העיקרי של מחקר זה."
