eso2009hu — Tudományos közlemények

Mágneses eredetű foltoktól éktelenkedő felszínű, forró csillagok

2020. június 1.

A csillagászok az Európai Déli Obszervatórium (European Southern Observatory – ESO) távcsöveivel hatalmas foltokat találtak gömbhalmazokban megbúvó rendkívül forró csillagok felszínén. Ezek a csillagok nem csak a mágnes tér miatti foltokkal tarkítottak, de néhányukon szuperflerek is előfordulnak. Az ilyen hatalmas robbanásokban a napkitöréseknél több milliószor nagyobb energiák szabadulnak fel. A Nature Astronomy szakfolyóirat mai számában publikált eredmények hozzásegíthetik a csillagászokat e talányos égitestek jobb megismeréséhez, de elvezethetnek az asztrofizika néhány nagy rejtélyének megfejtéséhez is.

Az olaszországi Padova INAF Obszervatóriumában dolgozó Yazan Momany csillagász által vezetett kutatócsoport tagjai egy bizonyos csillagtípus, az extrém horizontális ági csillagok csoportjának tagjait keresték. Ezek a Nap tömegének csupán felét kitevő égitestek négyszer forróbbak központi csillagunknál. „E kicsi, de forró csillagok azért különlegesek, mert tudjuk róluk, hogy át fogják ugrani a csillagok élete végére jellemző egyik fejlődési fázist, és életük idő előtt véget fog érni” – kezdi Momany, az ESO Paranal Obszervatóriumának korábbi munkatársa. – „A mi galaxisunkban az ilyen csillagok általában közeli kísérővel rendelkeznek.
 
Meglepő módon azonban a csillagokkal zsúfolt gömbhalmazokban található extrém horizontális ági csillagok többségének mégsincs kísérője. A csillagászok hosszú időn át követték az ESO műszereivel ezeket az égitesteket, és azt találták, hogy célpontjaiknak más különlegességük is van. Három különböző gömbhalmaz csillagait megfigyelve Momany és munkatársai kimutatták, hogy bennük sok extrém horizontális ági csillag szabályos fényességváltozásokat mutat néhány naptól néhány hétig terjedő periódusokkal.
 
Az összes egyéb lehetőséget kizárva egy magyarázat maradt a megfigyelt fényességváltozásokra” – következtet Simone Zaggia, a kutatócsoport tagja, szintén a padovai INAF Obszervatórium munkatársa, az ESO korábbi ösztöndíjas kutatója. – „Ezeken a csillagokon mágneses eredetű foltok vannak!
 
Az extrém horizontális ág csillagain lévő foltok a jelek szerint nagyon különböznek a Napunkról ismert sötét képződményektől, noha mindegyiket a mágneses tér okozza. Ezeknek a forró, extrém csillagoknak a foltjai a Nap sötét és hűvös foltjaival ellentétben még fényesebbek és forróbbak, mint az őket körülvevő csillagfelszín. Az extrém horizontális ági csillagok foltjai ráadásul jóval nagyobbak is a napfoltoknál, és akár a csillagfelszín egynegyedét is boríthatják. Foltjaik továbbá rendkívül tartósak, évtizedekig is létezhetnek, míg az egyes napfoltok mindössze néhány napig, egy-két hónapig maradnak fenn. A csillagok forgása révén a felszín foltjai feltűnnek és eltűnnek a tekintetünk elől, ami a megfigyelt fényességük észlelhető megváltozását okozza.
 
A foltok miatti fényességváltozásokon túl a csillagászok néhány olyan extrém horizontális ági csillagot is találtak, amelyeken szuperflerek is előfordulnak. Az ilyen nagy energiájú, robbanásszerű események szintén mágneses tér jelenlétére utalnak. „Ezek hasonlítanak a Napunkon megfigyelt flerekhez, csakhogy tízmilliószor nagyobb energiákkal” – érzékelteti Henri Boffin, a kutatócsoport egy másik tagja, az ESO németországi központjának munkatársa. – „Ilyen jelenségre egyáltalán nem számítottunk, ez pedig rávilágít arra, hogy milyen fontos szerepe van a mágneses térnek ezekben a csillagokban.
 
Az extrém horizontális ági csillagok hat évtizedes kutatása révén a csillagászok ma már jóval teljesebb képet alkothatnak ezekről az égitestekről. A mostani felfedezések ráadásul segíthetnek megérteni sok fehér törpecsillag erős mágneses terének eredetét is. A fehér törpék a legtöbb csillag, köztük a Nap életének végállapotát is jelentik, és sok hasonlóságot mutatnak az extrém horizontális ági csillagokkal. „A tágabb összefüggés pedig az,” – magyarázza David Jones, szintén a tudományos eredmények társszerzője, korábbi ESO ösztöndíjas, jelenleg a spanyol Kanári Szigeteki Asztofizikai Intézet kutatója, –„hogy a fiatal, Naphoz hasonló csillagoktól az öreg, extrém horizontális ági csillagokon át a régóta halott fehér törpékig minden forró csillag fényességváltozásai összefügghetnek egymással. Mindezen csillagok felszínét mágneses eredetű foltok csúfítják el.
 
A csillagászok az itt bemutatott eredményeikhez az ESO több eszközét, közöttük a Nagyon Nagy Távcsövet (Very Large Telescope – VLT) a VIMOSFLAMES és FORS2 műszerekkel, a Paranal Obszervatórium VLT Survey Telescope távcsövén működő OmegaCAM kamerát, valamint az ESO szintén Chilében üzemelő La Silla Obszervatóriumának New Technology Telescope távcsövét és ULTRACAM kameráját használták. Az áttörést e csillagok közeli ultraibolya hullámhossztartományban való megfigyelése hozta el, mert ebben a színben ezek a forró, extrém csillagok rikítva tűntek ki a gömbhalmazok hűvösebb csillagai közül.

További információ

Az itt bemutatott tudományos eredményeket a szerzők az “A plague of magnetic spots among the hot stars of globular clusters” című, a Nature Astronomy szakfolyóirat mai számában megjelenő cikkükben ismertetik részletesen (doi: 10.1038/s41550-020-1113-4).
 
A kutatócsoport tagjai: Y. Momany (INAF Csillagászati Obszervatórium, Padova, Olaszország [INAF Padova]), S. Zaggia (INAF Padova), M. Montalto (Padovai Egyetem, Fizikai és Csillagászati Tanszék, Olaszország [Padovai Egyetem]), D. Jones (Kanári-szigeteki Asztrofizikai Intézet és La Lagunai Egyetem Asztrofizikai Tanszéke, Tenerife, Spanyolország), H.M.J. Boffin (Európai Déli Obszervatórium, Garching, Németország), S. Cassisi (INAF Csillagászati Obszervatórium, Abruzzo és INFN Pisa, Olaszország), C. Moni Bidin (Csillagásztati Intézet, Antofagastai Katolikus Egyetem, Chile), M. Gullieuszik (INAF Padova), I. Saviane (Európai Déli Obszervatórium, Santiago, Chile), L. Monaco (Fizikai Tudományok Intézete, Andreas Bello Egyetem, Santiago, Chile), E. Mason (INAF Csillagászati Obszervatórium, Trieszt, Olaszország), L. Girardi (INAF Padova), V. D’Orazi (INAF Padova), G. Piotto (Padovai Egyetem), A.P. Milone (Padovai Egyetem), H. Lala (Padovai Egyetem), P.B. Stetson (Herzberg Csillagászati és Asztrofizikai Intézet, Nemzeti Kutatási Tanács, Victoria, Kanada), és Y. Beletsky (Las Campanas Obszervatórium, Washingtoni Carnegie Intézet, La Serena, Chile).
 
Az ESO a legfontosabb kormányközi csillagászati szervezet Európában, és messze a legeredményesebb földfelszíni csillagászati obszervatórium az egész világon. Tizenhat tagország támogatja: Ausztria, Belgium, Csehország, Dánia, az Egyesült Királyság, Finnország, Franciaország, Hollandia, Írország, Lengyelország, Németország, Olaszország, Portugália, Spanyolország, Svájc és Svédország. Ezt a sort egészíti ki az ESO obszervatóriumainak befogadóországaként Chile, valamint stratégiai partnerként Ausztrália. Az ESO ambiciózus programjának fő célkitűzése hatékony földi megfigyelő műszerek tervezése, kivitelezése és működtetése annak érdekében, hogy a csillagászok élvonalbeli fontos tudományos felfedezéseket tehessenek. Az ESO vezető szerepet játszik csillagászati együttműködések elősegítésében és szervezésében. Az ESO három világszínvonalú megfigyelő helyet tart fenn Chilében. Ezek: La Silla, Paranal és Chajnantor. Paranalon üzemel a Nagyon Nagy Távcső (VLT) és a világelső VLT interferométer, valamint két égboltfelmérő távcső, az infravörös hullámhossztartományban működő VISTA és a látható tartományban működő VLT Égboltfelmérő Távcső. Az ESO paranali obszervatóriumában fog működni a Cserenkov Távcsőhálózat déli egysége, a világ legnagyobb és legérzékenyebb gammasugárzás-obszervatóriuma. Az ESO emellett a Chajnantoron lévő két létesítmény, az APEX és az ALMA vezető partnere, ami jelenleg a legnagyobb létező csillagászati projekt. Mindezeken túl már épül a Paranalhoz közeli Cerro Armazones tetején az ESO 39-méteres Rendkívül Nagy Távcsöve (ELT) is. Ez lesz a világ „égre néző legnagyobb szeme”.

Linkek

Kapcsolat

Yazan Al Momany
INAF - Osservatorio Astronomico di Padova
Padua, Italy
Telefon: +39 333 6297662
E-mail: yazan.almomany@inaf.it

Henri Boffin
European Southern Observatory
Garching bei München, Germany
E-mail: hboffin@eso.org

David Jones
Instituto de Astrofísia de Canarias (IAC)
Tenerife, Spain
Telefon: +34 63 8982356
E-mail: djones@iac.es

Simone Zaggia
INAF - Osservatorio Astronomico di Padova
Padua, Italy
Telefon: +39 (0)49 8293533
E-mail: simone.zaggia@inaf.it

Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Telefon: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
E-mail: pio@eso.org

Connect with ESO on social media

Ez az ESO eso2009 sz. sajtóközleményének fordítása

A sajtóközleményről

Közlemény száma:eso2009hu
Típus:Unspecified : Star : Grouping : Cluster
Facility:New Technology Telescope, Very Large Telescope, VLT Survey Telescope
Instruments:FLAMES, FORS2, OmegaCAM, VIMOS

Képek

Fantáziarajz egy hatalmas mágneses foltokkal tarkított csillagról
Fantáziarajz egy hatalmas mágneses foltokkal tarkított csillagról
Az extrém horizontális ági csillagok és a Nap foltjainak összehasonlítása (fantáziarajz)
Az extrém horizontális ági csillagok és a Nap foltjainak összehasonlítása (fantáziarajz)

Videók

ESOcast Light 223: Mágneses eredetű foltokkal tarkított forró csillagok
ESOcast Light 223: Mágneses eredetű foltokkal tarkított forró csillagok
Egy mágneses eredetű foltokkal tarkított forró csillag
Egy mágneses eredetű foltokkal tarkított forró csillag
Az extrém horizontális ági csillagok és a Nap foltjainak összehasonlítása (animáció)
Az extrém horizontális ági csillagok és a Nap foltjainak összehasonlítása (animáció)

Tekintse meg