Гігантські магнітні плями, помічені на гарячих зірках

Астрономи, що використовують телескопи Європейської Південної Обсерваторії (ESO), спостерігали гігантські плями на поверхні надзвичайно гарячих зірок у межах кульових скупчень. Деякі з них також відчувають супер-вибухи — енергетичний вибух у кілька мільйонів разів енергійніший, ніж аналогічні сплески сонця. Результати цих досліджень, проведених в університеті Падуї, були опубліковані в журналі Nature Astronomy.

Команда на чолі з Язаном Момані з Астрономічної обсерваторії INAF в Падуї в Італії досліджувала особливий тип зірок із крайніх горизонтальних гілок зірок (короткі зірки EHB) — об'єкти масою приблизно половини маси Сонця, але чотири до у п’ять разів гарячіше. "Ці гарячі та маленькі зірки особливі, тому що ми знаємо, що вони пропустять один кінець типового життя зірки і вмирають передчасно", — пояснює Момані, який раніше працював астрономом в обсерваторії Паранал у Чилі. "У нашій галактиці ці своєрідні гарячі об'єкти зазвичай пов'язані з наявністю близького зіркового супутника", — зазначає він.

Однак, несподівано, переважна більшість зірок з гарячого кінця горизонтальної гілки, схоже, не мають супутників, коли їх спостерігають у щільно упакованих групах зірок, званих кульовими скупченнями. Багаторічний моніторинг цих зірок за допомогою телескопів ESO також показав, що з цими таємничими об’єктами відбувається щось більше. Спостерігаючи три різних кульових скупчення, Момані та його колеги виявили, що багато зірок EHB у цих кластерах регулярно змінюють яскравість лише за кілька днів або тижнів.

Після усунення всіх інших сценаріїв існує лише один спосіб пояснити спостережувані зміни яскравості — на цих зірках повинні бути плями!

Симоне Загджа, співавтор дослідження Астрономічної обсерваторії INAF Падуї в Італії

Плями на зірках EHB, схоже, сильно відрізняються від темних сонячних плям на нашому Сонці, але обидва випадки пов'язані з магнітними полями. Плями на цих гарячих, екстремальних зірках пропорційно яскравіші та гарячіші за навколишню зоряну поверхню, на відміну від Сонця, де ми бачимо плями як темні ділянки на поверхні, прохолодніші від навколишнього середовища.

Плями на зірках EHB також значно більше, ніж сонячні плями. Вони покривають до чверті поверхні зірки. Ці плями надзвичайно міцні, вони існують десятиліттями. У свою чергу випадки окремих сонячних плям є тимчасовими, вони існують від кількох днів до місяців. По мірі обертання гарячої зірки плями на її поверхні з’являються і зникають з нашого поля зору, викликаючи помітні зміни яскравості.

Окрім змін яскравості завдяки патчам, команда також виявила, що деякі зірки на гарячому кінці горизонтальної гілки демонструють супер-спалахи — раптові сплески енергії та інші ознаки магнітних полів. "Ці явища схожі на спалахи, які ми спостерігаємо на нашому Сонці, але в десятках мільйонів разів більш енергійні", — каже Анрі Боффін, співавтор дослідження, астроном у штаб-квартирі ESO у Німеччині. "Така поведінка точно не очікувалася і підкреслює важливу роль магнітних полів у поясненні властивостей цього типу зірок", — пояснює він.

Після шести десятиліть спроб зрозуміти зірки з гарячого краю горизонтальної гілки тепер астрономи мають більш повну картину цих об’єктів. Більше того, це дослідження може допомогти пояснити походження сильних магнітних полів у багатьох білих карликах (об’єкти, що представляють завершальний етап у житті сонцевидних зірок) та показати схожість зірок із гарячого кінця горизонтальної гілки.

Зміни яскравості всіх гарячих зірок — від молодих сонцевидних зірок до старих зірок EHB та мертвих білих карликів — можуть бути з'єднані один з одним. Тому ці об'єкти можна розуміти як спільні страждання від магнітних плям на їх поверхнях.

Девід Джонс, член команди та колишній стажист в ESO, в даний час працює в Інституті астрофізики де Канарія в Іспанії

Для отримання описаних результатів астрономи використовували різні прилади на телескопі VLT ESO, включаючи VIMOS, FLAMES і FORS2, а також OmegaCAM на телескопі обстеження VLT в обсерваторії Паранал. Також використовується ULTRACAM на телескопі "Нова технологія" (NTT) в обсерваторії "Ла-Сілла" в Чилі. Прорив стався, коли команда спостерігала за зірками в тісному ультрафіолеті, що дозволило їм вивчати більш гарячі зірки, що виділялися серед крутих кульових зірок.

Джерело: Європейська південна обсерваторія

Facebook Comments