Як і все у Всесвіті, зірки старіють. У цей пізній період їх зоряного життя близько 30% червоних гігантів низької маси виявляють цікаву мінливість їх яскравості, яка залишається нез'ясованою донині. Нове опитування цих типів червоних гігантів виключає більшість наявних пояснень, що обумовлює необхідність пошуку нової теорії їх поведінки.
Червоні гіганти - це етап пізньої частини життя зірки, схожої на Сонце, коли більша частина паливного ядерного синтезу в ядрі зірки вичерпується. Внаслідок цього відсутність легкого тиску, що виштовхується проти сили тяжіння, змушує зірку руйнуватися на собі. Однак, коли цей колапс відбувається, він нагріває оболонку водню навколо серцевини, достатню для відновлення синтезу, в результаті чого збільшити в ядерному синтезі, що призводить до того, що зірка стає більшою через підвищення світлового тиску. Це може призвести до того, що зірка стане 1000 - 10000 разів світлішою.
Змінність світлового випромінювання червоних гігантів є природною - вони розбухають і стискаються за послідовною схемою, в результаті чого світліші і темніші світлові виходи. Однак існує різниця у яскравості приблизно від третини до половини цих зірок, що відбувається протягом більш тривалих часових періодів, до мети до п'яти років.
Називається тривалим вторинним періодом (LSP), зміна яскравості зірки відбувається за більш тривалі часові шкали, ніж коротший пульсація періоду. Саме ця довготривала зміна яскравості залишається незрозумілою.
Нове детальне дослідження 58 змінних червоних гігантів у великій магеллановій хмарі Пітера Вуда та Крістін Ніколс, обидві Науково-дослідної школи астрономії та астрофізики Австралійського національного університету, показує, що запропоновані пояснення цієї загадкової мінливості не відповідають виміру властивості зірок. Ніколлс і Вуд використовували спектрограф FLAMES / GIRAFFE на дуже великому телескопі ESO і поєднували інформацію з даними інших телескопів, таких як космічний телескоп Шпіцера.
Існує два провідних пояснення явища: наявність супутнього об’єкта червоним гігантам, які орбітують таким чином, щоб змінити свою яскравість, або наявність кругової хмари пилу, яка якимось чином блокує світло, що йде від зірки в нашому напрямку у періодичному масштабі.
Бінарний супутник зір міняв би орбіту таким чином, щоб вони наближалися і відходили з точки зору Землі, і якщо супутник проходив перед зіркою, він також затуманяв би потоки світла від червоного гіганта. У випадку бінарного супутника спектри зміни яскравості між усіма цими зірками відносно схожі, це означає, що для того, щоб це пояснення працювало, всі червоні гіганти, що демонструють варіацію LSP, повинні були мати супутника подібного розміру , приблизно в 0,09 рази більше маси Сонця. Цей сценарій був би вкрай малоймовірним, враховуючи велику кількість зірок, які демонструють цю різницю яскравості.
Ефект навколозоряної пилової хмари може бути можливим поясненням. Хмара навколозоряного пилу, яка затемнює світло від зірки один раз на орбіту, затьмарила б її світло, щоб пояснити це явище. Наявність такої пилової хмари виявлятиметься надлишком світла, що надходить від зірки у середньочервоному спектрі. Пил поглинав би світло зірки і повторно випромінював його у вигляді світла в середині інфрачервоної області спектру.
Спостереження зірок LSP показують, що підпис інфрачервоного сигналу є знаковим знаком пилу, але співвідношення між ними не означає, що пил викликає зміну яскравості. Можливо, пил є побічним продуктом викинутої маси з самої зірки, основна причина якої може бути пов'язана зі зміною яскравості.
Якою б не була причина коливань яскравості у цих червоних гігантів, це змушує їх викидати масу великими скупченнями або у вигляді диска, що розширюється. Очевидно, що для виявлення причини цього явища знадобляться подальші спостереження.
Результати спостережень Ніколлса та Вуда були опубліковані в Астрофізичний журнал. Дві статті, що описують їх знахідки, доступні на Арксіві, тут і тут.
Джерело: ESO, архівські газети
