Jaan Laur kaitses doktoriväitekirja massiivsete tähtede muutlikkusest Linnutee täheparvedes

29. augustil 2017 kaitses Jaan Laur Tartu Ülikoolis doktoriväitekirja teemal "Variability survey of massive stars in Milky Way star clusters" ("Massiivsete tähtede muutlikkuse uuring Linnutee täheparvedes").

Juhendajad: 
dr Indrek Kolka, Tartu observatoorium
dr Laurits Leedjärv, Tartu observatoorium

Oponendid:
professor Andrzej Niedzelski, Toruni ülikool, Poola
dr Michaela Kraus, Tartu observatoorium

Probleemi kirjeldus
Massiivsete tähtede tekke- ja evolutsiooniteooriad on hetkel veel ebatäpsed, kuna mitmeid füüsikalisi protsesse massiivsete tähtede sees on vähe uuritud. Nende tähtede sisemusi on võimalik sondeerida asteroseismoloogiliste vaatluste kaudu, mõõtes tähe pinnal toimuvaid heledusmuutusi. Kuigi kosmosest on vaadeldud sadu päikesesarnaseid tähti, on massiivsete tähtede uurimine jäänud pidama väheste vaatlusandmete taha. Kuna asteroseismoloogilised vaatlused peavad olema tehtud tiheda ajasammuga pika perioodi jooksul, sobivad selleks paremini just maapealsed teleskoobid. Üldiselt jääb maa pealt mõõdetud heleduste täpsus asteroseismoloogia jaoks liiga väikeseks, kuid mõõtes suureamplituudilisi muutusi massiivsetes tähtedes, on võimalik täpsustada asteroseismoloogiliste parameetrite piire.

Tulemus ja kasutegur
 Uurides massiivseid tähti erinevate vanustega täheparvedes on võimalik vaadeldud tähtede muutlikkuse kaudu hinnata neis toimuvaid protsesse. Doktoritöö jaoks viidi New Mexicos asuva kaugjuhitava teleskoobiga läbi 3-aastane vaatluskampaania Linnutee põhjataeva eri vanustega täheparvedes. Leiti 354 muutlikku tähte ning kasutades nende perioodilisust ja spektraalset informatsiooni, klassifitseeriti neid muutlikkuse rühmadesse. 60% neist muutlikest tähtedest on potentsiaalsed uued avastused. Need kandidaadid aitavad piirata asteroseismoloogisi mudeleid andes juurde uusi uurimisobjekte erinevates massiivsete tähtede eluetappides.

Lisaks uurisime muutlike tähtede kuuluvust täheparvedess ning leidsime liikmemäära osakaalu ülempiiriks märgatavalt suurema väärtuse kui varasemates töödes. Massiivse tähe evolutsioon sõltub tugevalt tema elu jooksul tähetuultena välja heidetud massist. Massikadu kaksiktähtedes on võimalik arvutada nende orbitaalse perioodi muutuse kaudu, mis viitab kas süsteemi kiirenemisele või aeglustumisele. Massikao detailsemaks uurimisteks valisime seitse massiivset kaksiktähte Luige tähtkujust. Bayesi analüüsi käigus kasutasime lisaks omaenda vaatlustele ka ajaloolisi vaatlusandmeid, et pikendada uuritavat ajabaasi. Kolme tähe jaoks leidsime esmakordselt perioodi muutuse. Kõikide tähtede jaoks modelleerisime nende stellaar- ja orbitaalparameetreid ning määrasime massikao väärtused.

Töö põhiline väljund oli uudsete vaatlusandmete põhjal avaldatud muutlikke tähtede andmebaas, mis on ka avatud andmetena saadaval.

Loe Lauri doktoritööd