太空探索：开普勒望远镜观看了一个造父变星，从初到终的变化！
V1154 Cyg的四年长开普勒光线曲线和放大部分。光变化主要由造父变星的脉动周期决定，所有其他效应都小2-3个数量级。图片来源：Derekas等。
经过四年的连续监测，天文学家首次使用开普勒太空望远镜在巨大的脉动恒星中发现了明显的对流细胞迹象。
造父变星是明亮的脉动恒星，在大小和亮度方面经历强烈的周期性变化，通常在数天到数周的时间尺度上。由于它们非常明亮，它们很容易被发现在银河系之外的星系中。造父变星的光变化可用于计算到那些星系的距离，并校准我们在整个宇宙中的距离测量值。
开普勒太空望远镜的原始视野包含一颗名为V1154 Cyg的造父变星，这是受到严格审查的目标。在开普勒的最初任务结束后，来自Gothard和Konkoly Observatories的匈牙利天文学家团队分析了整个数据集，该数据集跨越1460天，包含超过52,000次测量。这些数据导致了多项发现。该团队发现该恒星经历了常规的长期变化：4.9天脉动的强度和长度在159天内变化很小。天文学家仍在试图找出这种现象的物理起源。“恒星脉动的长期谜团之一是在一些脉动恒星中看到的这些调制，”Aliz Derekas说，研究的第一作者，Gothard Astrophysical Obseratory的博士后研究员。“我们还不知道是什么原因引起的，但我们的光谱测量已经排除了造父变星周围伴星的存在，这可能是导致159天周期的原因。”
一颗恒星的例证与肉芽也搏动（从0:20）。图片来源：NASA / ESA / M. Kornmesser。
最重要的发现是检测数据中所谓的粒化噪声。颗粒化是由恒星材料的对流运动产生的恒星表面的恒定沸腾，因为它向外输送能量，就像沸水在加热的锅中循环一样。我们可以看到这些运动仅在太阳上运行，但我们知道基本上所有的低温恒星都表现出对流造粒。这是因为当对流单元在表面上出现和消失时，对流单元的恒定“嗡嗡声”会给光变化增加一个小的低频噪声。事实上，开普勒太空望远镜已经在成千上万个类似太阳的恒星和红巨星中测量了这些颗粒噪声信号。但是这些都没有V1154 Cyg那么大和重，而且它们都没有脉动。除了非常弱，
开普勒的精确测量表明，颗粒（小的单个对流细胞）平均持续三到四天，直到它们用完材料而其他颗粒取代它们。这比在太阳上看到的颗粒的10到20分钟的寿命长得多，但是与天文学家对直径大45倍的恒星所期望的一致。
研究人员还预计会发现类似太阳的振荡，但无法进行此类检测。这些是由恒星中传播的声波引起的低水平，不规则的亮度变化，就像我们的太阳一样。“显然，当恒星的各层一致地来回移动时，强烈脉动的存在可以防止这些不连贯的振荡发生在造父变星中，”该论文的共同作者LaszloMolnar（Konkoly Observatory）解释道。”
天文学家计划将他们的结果与其他造父变星进行比较，但这样的观测很难得到。它们需要长时间，频繁且不间断地测量亮度变化，这是太空望远镜所能提供的。来自Konkoly天文台的另一位合着者Emese Plachy说：“下一次太空任务，TESS，将观察少数造父变星近一年，我们期望其中至少有一个将是类似的目标。但除此之外，我们还在等待并为20世纪20年代中期的欧洲PLATO任务做准备。”
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