Mint minden más az univerzumban, a csillagok öregszik. Csillagok életének ezen késői szakaszában a kis tömegű vörös óriások kb. 30% -a mutatkozik meg különösképpen fényességükben, amely napjainkig megmagyarázhatatlan. Az ilyen típusú vörös óriások új felmérése kizárja a jelenlegi magyarázatok nagy részét, és szükségessé vált új elmélet megtalálása viselkedésükhöz.
A vörös óriások a Nap-szerű csillag életének későbbi szakaszában jelennek meg, amikor a csillag magjában levő tüzelőanyaggal működő atomfúzió nagy része kimerül. Az ebből adódó, a gravitációs erő ellen ható nyomás hiánya miatt a csillag önmagában összeomlik. Amikor ez az összeomlás megtörténik, melegíti fel a mag körüli hidrogénhéjat ahhoz, hogy újrainduljon a fúzió, ami növekedés nukleáris fúzióban, melynek eredményeként a csillag nagyobb lesz a megnövekedett fénynyomás miatt. Ennek eredményeként a csillag 1000-10 000-szer világosabbá válhat.
A vörös óriások fényteljesítményének változékonysága természetes - ezek felduzzadnak és lecsökkennek egységes mintázatban, így világosabb és halványabb fénykibocsátást eredményeznek. E csillagok körülbelül harmada-fele fényerőssége azonban különbözik hosszabb időtartamokon, akár öt évig.
A hosszú másodlagos periódusnak (LSP) hívott csillag fényereje megváltozik hosszabb időtartamon, mint a rövidebb pulzáció. Ez a hosszú távú fényerő-változás marad magyarázat nélkül.
Peter Wood és Christine Nicholls, az Ausztrál Nemzeti Egyetem Csillagászati és Asztrofizikai Kutatóiskolájának 58, változó vörös óriásából a nagy Magellán felhőben készített új részletes tanulmány azt mutatja, hogy ennek a titokzatos variabilitásnak a javasolt magyarázata elmarad a mért a csillagok tulajdonságai. Nicholls és Wood a FLAMES / GIRAFFE spektrográfot használták az ESO nagyon nagy távcsövein, és az információkat más távcsövek, például a Spitzer űrteleszkóp adataival kombinálták.
A jelenségnek két vezető magyarázata van: egy kísérő tárgy jelenléte a vörös óriásoknak, amelyek keringnek a fényességük megváltoztatása érdekében, vagy egy olyan körkörös porfelhő jelenléte, amely valamilyen módon blokkolja az irányunkba tartozó csillagból származó fényt időszakos skálán.
A csillagok bináris társa úgy változtatja meg pályafutását, hogy megközelítik és elmozdulnak a Föld kilátópontjától, és ha a társ elhalad a csillag előtt, akkor a vörös óriásból származó fény is elhomályosul. Egy bináris társ esetében a fényerő változásának spektruma ezen csillagok között viszonylag hasonló, ami azt jelenti, hogy ennek a magyarázatnak a működéséhez az összes LSP variációt mutató vörös óriásnak hasonló méretű társával kell rendelkeznie. , körülbelül 0,09-szerese a Nap tömegének. Ez a forgatókönyv rendkívül valószínűtlen, tekintve a csillagok nagy számát, amelyek ezt a fényerő-változást mutatják.
A körkörös porfelhő hatása magyarázat lehet. A körkörös por felhője, amely körülbelül egyszer eltakarja a csillagból származó fényt, elegendő mértékben elhomályosítja a jelenség magyarázatához. Egy ilyen porfelhő jelenlétét a csillagból a közép-infravörös spektrumban megjelenő túlzott mennyiségű fény deríti fel. A por elnyeli a fényt a csillagból, és fény formájában újból kibocsátja azt a spektrum közepes infravörös tartományában.
Az LSP csillagok megfigyelései azt mutatják, hogy a közép-infravörös jelzés a por visszajelzője, de a kettő közötti korreláció nem azt jelenti, hogy a por okozza a fényerősség változását. Lehetséges, hogy a por maga a csillag által kibocsátott tömeg mellékterméke, amelynek oka összekapcsolható a fényerő változásával.
Bármi is legyen a vörös óriások fényerősségének oka, ez arra készteti őket, hogy nagy tömegekben vagy táguló tárcsa formájában töltsék ki a tömeget. Nyilvánvaló, hogy további megfigyelésekre lesz szükség a jelenség okának felkutatásához.
A Nicholls és Wood megfigyeléseinek eredményeit a Az asztrofizikai folyóirat. Két cikk, amelyek leírják az eredményeket, elérhetők az Arxivról itt és itt.
Forrás: ESO, Arxiv papírok
