Ca orice altceva din Univers, stelele îmbătrânesc. În această perioadă târzie a vieții lor stelare, aproximativ 30% dintre giganții roșii de masă scăzută prezintă o variabilitate curioasă în luminozitatea lor, care rămâne inexplicabilă până în zilele noastre. Un nou sondaj asupra acestor tipuri de giganți roșii exclude majoritatea explicațiilor prezentate, ceea ce face necesară găsirea unei noi teorii pentru comportamentul lor.
Giganții roșii sunt o etapă din partea ulterioară a vieții unei stele asemănătoare Soarelui, când cea mai mare parte a combustibilului care alimentează fuziunea nucleară în miezul stelei este epuizată. Lipsa rezultată de presiune ușoară care împinge împotriva forței gravitației face ca steaua să se prăbușească în sine. Cu toate acestea, atunci când se produce acest colaps, încălzește o coajă de hidrogen în jurul miezului suficient pentru a regni fuziunea, rezultând o crește în fuziunea nucleară care face ca steaua să devină mai mare datorită creșterii presiunii luminoase. Acest lucru poate duce la ca steaua să devină de 1.000 până la 10.000 de ori mai luminoasă.
Variabilitatea producției de lumină a giganților roșii este naturală - acestea se umflă și se micșorează într-un model consistent, ceea ce duce la rezultate mai luminoase și mai slabe. Există, totuși, o diferență de luminozitate de aproximativ o treime sau jumătate din aceste stele care se întâmplă pe perioade mai lungi, de tonul de până la cinci ani.
Numită perioadă secundară lungă (LSP), luminozitatea schimbării stelei se întâmplă pe perioade de timp mai lungi decât pulsarea perioadei mai scurte. Această variație de luminozitate pe termen lung rămâne inexplicabilă.
Un nou studiu detaliat asupra a 58 de giganți roșii variabili în norul Magellanic Mare de Peter Wood și Christine Nicholls, ambele de la Școala de Cercetări de Astronomie și Astrofizică de la Universitatea Națională Australiană, arată că explicațiile propuse despre această misterioasă variabilitate se încadrează în măsurarea proprietățile stelelor. Nicholls și Wood au folosit spectrograful FLAMES / GIRAFFE pe Telescopul foarte mare al ESO și au combinat informațiile cu datele de la alte telescoape, cum ar fi Telescopul spațial Spitzer.
Există două explicații principale ale fenomenului: prezența unui obiect însoțitor la giganții roșii care orbitează astfel încât să-și schimbe luminozitatea sau prezența unui nor de praf circumstanțial care blochează cumva lumina care vine de la stea în direcția noastră. pe o scară periodică.
Un tovarăș binar la stele și-ar schimba orbita în așa fel încât să se apropie și să se retragă din punctul de vedere al Pământului, iar dacă tovarășul ar trece în fața stelei, de asemenea, s-ar întinde lumina care curge de gigantul roșu. În cazul unui însoțitor binar, spectrele schimbării luminozității între toate aceste stele sunt relativ similare, ceea ce înseamnă că pentru ca această explicație să funcționeze, toți giganții roșii care prezintă variația LSP ar trebui să aibă un însoțitor de dimensiuni similare. , de aproximativ 0,09 ori mai mult decât masa Soarelui. Acest scenariu ar fi extrem de puțin probabil, având în vedere numărul mare de stele care arată această variație de luminozitate.
Efectul unui nor de praf circumstanțial ar putea fi o posibilă explicație. Un nor de praf circumstanțial care obscurează lumina stelei o dată pe orbită și-ar întuneca suficient lumina pentru a explica fenomenul. Prezența unui astfel de nor de praf ar fi dezvăluit de un exces de lumină care vine de la stea în spectrul infraroșu mediu. Praful ar absorbi lumina din stea și ar re-emite-o sub formă de lumină în regiunea infraroșu mijlocie a spectrului.
Observațiile stelelor LSP indică semnătura infraroșu care este un semn indicativ al prafului, dar corelația dintre cele două nu înseamnă că praful provoacă variația de luminozitate. S-ar putea ca praful să fie un produs secundar al masei evacuate din stea, a cărei cauză de bază ar putea fi asociată cu schimbarea luminozității.
Oricare ar fi cauza oscilației luminozității în acești giganți roșii, aceasta îi face să elimine masa în grupuri mari sau sub forma unui disc în expansiune. Evident, vor fi necesare observații suplimentare pentru a urmări motivul acestui fenomen.
Rezultatele observațiilor făcute de Nicholls și Wood au fost publicate în Jurnalul Astrofizic. Două articole care descriu descoperirile lor sunt disponibile pe Arxiv, aici și aici.
Sursa: ESO, lucrări Arxiv
