声音可能无法在真空中传播，但这并不能阻止由恒星核反应引起的振动效应所演奏出亚音速“交响乐”。人类可以通过望远镜来观测恒星表面亮度或温度的波动来研究这种振动，且了解这些振动就能让我们更好地探究恒星的内部结构。
据美国“物理学网”4月27日消息称，美国威斯康辛大学麦迪逊分校（简称UW-Madison）天文系研究生Jacqueline Goldstein，正在通过开发用于模拟不同恒星及其频率的软件程序，来研究恒星结构与其振动效应之间的关系。Goldstein将模拟运算结果与真实恒星的观测数据进行比较，并对模型进行完善，通过观察和记录恒星细微的声音，修正和提升对于恒星内部状况的观测结果。
随着频率在从几分钟到几天的时段内重复出现，必须将恒星的振动速度提升1000到100万倍，才能使它们的波长进入人类的听觉范围。与地球上的地震相似，这些声波回响最准确的称呼可能是“星震”（starquake），而在这个研究领域则被称为“恒星地震学”（astroseismology）。当恒星将其核心中的氢元素熔合成较重的元素时，热等离子气体会发生振动，并导致恒星闪烁。这些波动能够告知研究人员恒星的内部结构以及这些结构会如何随着恒星年龄的增长而变化。Goldstein研究的恒星对象比太阳更加巨大，她介绍道：“这些恒星爆炸后会形成黑洞、中子星以及宇宙中构成行星的所有重元素，且从本质上说，这些重元素也是形成新生命的基础。我们想了解恒星的运作机制是如何运转的，以及它们会如何影响宇宙的进化过程。所以，这些都是大问题。”
Goldstein与天文学教授Rich Townsend和Ellen Zweibel联袂合作，开发了一款名为“GYRE”的程序，它能够接入到另一款名为“MESA”的恒星模拟程序。首先，Goldstein利用该程序构建了各种类型恒星的数据模型。然后，再检查模拟实验数据与现实观测结果之间的匹配程度。Goldstein解释道：“对于我（在电脑中）创造的恒星，我知道其中的结构和参数。之后，我会把预测的振动模式与观察到的振动模式进行比较：如果它们相同，那么就证明预测准确，意味着我模拟的恒星内部结构同那些真实恒星的内部结构是一样的；如果它们不同——这也是常见的情况——这就为我们提供了进一步改进实验和测试所需要的信息。”
Goldstein现在正在开发一个“GYRE”的新版本以更好的利用凌日系外行星勘测卫星（TESS）所采集的数据。有了它的帮助，她将能够模拟出比现在强大数10万倍的恒星“交响乐”。通过这些模拟实验，人类也许可以通过监听和收集到更多关于我们宇宙邻居的信息。
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编译：Jonathan
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原文链接：https://phys.org/news/2019-04-astrophysicists-simulate-stars-reveal-secrets.html
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