eso2009ru — Научный релиз

Открытие ESO: Гигантские магнитные пятна на горячих звездах

1 июня 2020 г.

Используя телескопы Европейской южной обсерватории (ESO), астрономы обнаружили на поверхности очень горячих звезд в звездных скоплениях гигантские магнитные пятна. Кроме пятен, на некоторых из этих звезд также обнаружены сверхмощные вспышки, взрывные события, при которых выделяется в несколько миллионов раз больше энергии, чем при подобных явлениях на Солнце. Эти открытия, сообщение о которых публикуется сегодня в журнале Nature Astronomy, помогают астрономам разобраться в природе необычных звезд и указывают пути разгадки других тайн звездной астрономии.

Группа астрономов, которой руководил Язан Момани (Yazan Momany) из астрономической обсерватории в Падуе (INAF, Италия), исследовала особый тип звезд, называемых звездами крайней горизонтальной ветви. Эти объекты с массами примерно вдвое меньше, чем у Солнца, но в 4-5 раз горячее него. “Эти горячие и маленькие звезды отличаются тем, что, как нам известно, они минуют одну из конечных стадий жизни типичной звезды и умирают преждевременно”,  говорит Момани, ранее работавший штатным астрономом в обсерватории ESO Параналь в Чили. “В нашей Галактике эти пекулярные, необычные горячие объекты обычно входят в состав тесной двойной системы”.

Однако неожиданно оказалось, что у подавляющего большинства звезд крайней горизонтальной ветви, наблюдавшихся в густонаселенных звездных группах – шаровых скоплениях, никаких звезд-компаньонов не заметно. Вдобавок в процессе длительного мониторинга таких звезд с телескопами ESO группа обнаружила в этих загадочных объектах новую особенность. Наблюдая три шаровых скопления, Момани и его сотрудники нашли у многих содержащихся в них звезд крайней горизонтальной ветви регулярные изменения блеска с периодами всего от нескольких дней до нескольких недель.

“После того, как были исключены все остальные сценарии, осталась только одна возможность объяснить наблюдаемую переменность блеска”,  рассказывает Симоне Заджа (Simone Zaggia), соавтор работы, сотрудник астрономической обсерватории в Падуе (INAF, Италия) и бывший стипендиат ESO. Эти звезды должны быть покрыты пятнами!” 

Пятна на звездах крайней горизонтальной ветви оказываются совсем не такими, как темные пятна на нашем Солнце, хотя и в том, и в другом случае они вызваны магнитными полями. Пятна на этих горячих и экстремальных звездах ярче и горячее, чем окружающая их поверхность звезды, в отличие от Солнца, где пятна выглядят темными отметинами на фоне яркого и более горячего окружения. Кроме того, пятна на звездах крайней горизонтальной ветви значительно больше солнечных – они покрывают до четверти поверхности звезды. Эти пятна невероятно устойчивы – они держатся десятилетиями, а индивидуальные солнечные пятна – короткоживущие образования, они держатся от нескольких дней до нескольких месяцев. Когда горячие звезды вращаются, пятна на поверхности то появляются в поле зрения, то исчезают из него, что и приводит к наблюдаемым изменениям блеска.

Кроме переменности блеска, связанной с пятнами, группа обнаружила пару звезд крайней горизонтальной ветви, на которых происходили сверхвспышки — взрывные выделения энергии, которые тоже свидетельствуют о присутствии магнитного поля. “Они похожи на вспышки, которые мы видим на Солнце, но в десять миллионов раз мощнее”,  говорит соавтор работы Генри Боффин (Henri Boffin), астроном из штаб-квартиры ESO в Германии. “Мы никак не ожидали такого поведения у этих звезд; оно свидетельствует о том, как важно принимать во внимание магнитные поля при объяснении их свойств.”

После шестидесятилетних попыток понять природу звезд крайней горизонтальной ветви, астрономы теперь имеют более полную картину их поведения. Более того, это открытие может помочь объяснить происхождение сильных магнитных полей у многих белых карликов, объектов, представляющих последнюю стадию жизни солнцеподобных звезд и имеющих много общего со звездами крайней горизонтальной ветви. “Главное”,  говорит член группы Дэвид Джонс (David Jones), бывший стипендиат ESO, а сейчас сотрудник Института астрофизики Канарских островов в Испании,  “что изменения блеска всех горячих звезд, от молодых звезд типа Солнца до старых звезд крайней горизонтальной ветви и давно умерших белых карликов, теперь можно связать друг с другом. Все эти объекты могут иметь на поверхности магнитные пятна”.

Чтобы прийти к такому выводу, астрономы использовали несколько приемников Очень Большого телескопа ESO (VLT), в том числе VIMOS, FLAMES и FORS2, а также камеру OmegaCAM, смонтированную на обзорном телескопе VLT Survey Telescope в обсерватории Параналь. Они также пользовались приемником ULTRACAM на Телескопе новой технологии в обсерватории ESO Ла Силья, тоже в Чили. Прорыв произошел, когда группа вела наблюдения звезд в ближней ультрафиолетовой области спектра, что позволило астрономам выявить в шаровых скоплениях крайне горячие звезды среди более холодных.

Узнать больше

Результаты исследования представлены в статье “A plague of magnetic spots among the hot stars of globular clusters”, публикуемой сегодня в Nature Astronomy (doi: 10.1038/s41550-020-1113-4).

Состав исследовательской группы: Y. Momany (INAF Astronomical Observatory of Padua, Italy [INAF Padua]), S. Zaggia (INAF Padua), M. Montalto (Department of Physics and Astronomy, University of Padua, Italy [U. Padua]), D. Jones (Instituto de Astrofísica de Canarias and Department of Astrophysics, University of La Laguna, Tenerife, Spain), H.M.J. Boffin (European Southern Observatory, Garching, Germany, S. Cassisi (INAF Astronomical Observatory of Abruzzo and INFN Pisa, Italy), C. Moni Bidin (Instituto de Astronomia, Universidad Catolica del Norte, Antofagasta, Chile), M. Gullieuszik (INAF Padua), I. Saviane (European Southern Observatory, Santiago, Chile), L. Monaco (Departamento de Ciencias Fisicas, Universidad Andreas Bello, Santiago, Chile), E. Mason (INAF Astronomical Observatory of Trieste, Italy), L. Girardi (INAF Padua), V. D’Orazi (INAF Padua), G. Piotto (U. Padua), A.P. Milone (U. Padua), H. Lala (U. Padua), P.B. Stetson (Herzberg Astronomy and Astrophysics, National Research Council, Victoria, Canada), и Y. Beletsky (Las Campanas Observatory, Carnegie Institution of Washington, La Serena, Chile).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы, намного обгоняющая по продуктивности другие наземные астрономические обсерватории мира. В ее работе участвуют 16 стран: Австрия, Бельгия, Великобритания, Германия, Дания, Ирландия, Испания, Италия, Нидерланды, Польша, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция, а также Чили, предоставившая свою территорию для размещения обсерваторий ESO, и Австралия, являющаяся ее стратегическим партнером. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономии. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Параналь и Чахнантор. В обсерватории Параналь установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT), способный работать в формате Очень Большого Телескопа-Интерферометра VLTI, и два крупнейших широкоугольных телескопа: VISTA, выполняющий обзоры неба в инфракрасных лучах, и обзорный телескоп оптического диапазона VLT (VLT Survey Telescope). Кроме того, на Паранале ESO на правах партнера предоставила место для установки Южной Решетки Черенковских телескопов (Cherenkov Telescope Array South), крупнейшей в мире и рекордной по чувствительности гамма-обсерватории. ESO также является одним из основных партнеров по эксплуатации двух инструментов субмиллиметрового диапазона на плато Чахнантор: телескопа APEX и крупнейшего астрономического проекта современности ALMA. На Серро Армазонес, недалеко от Параналя, ESO ведет строительство 39-метрового Чрезвычайно Большого Телескопа ELT, который станет «величайшим оком человечества, устремленным в небо».

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: 89112122130
Сотовый: +79112122130
Email: kirill.maslennikov1@gmail.com

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

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

David Jones
Instituto de Astrofísia de Canarias (IAC)
Tenerife, Spain
Телефон: +34 63 8982356
Email: djones@iac.es

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

Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6670
Сотовый: +49 151 241 664 00
Email: pio@eso.org

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso2009.

О релизе

Релиз №:eso2009ru
Тип:Unspecified : Star : Grouping : Cluster
Facility:New Technology Telescope, Very Large Telescope, VLT Survey Telescope
Instruments:FLAMES, FORS2, OmegaCAM, VIMOS
Science data:2020NatAs...4.1092M

Изображения

Звезда с гигантским магнитным пятном: рисунок художника
Звезда с гигантским магнитным пятном: рисунок художника
Сравнение солнечных пятен с пятнами на звездах крайней горизонтальной ветви (рисунок художника)
Сравнение солнечных пятен с пятнами на звездах крайней горизонтальной ветви (рисунок художника)

Видео

ESOcast Light 223: Гигантские магнитные пятна на горячих звездах
ESOcast Light 223: Гигантские магнитные пятна на горячих звездах
Анимация звезды с гигантским магнитным пятном
Анимация звезды с гигантским магнитным пятном
Пятна на Солнце и на звезде крайней горизонтальной ветви (анимация)
Пятна на Солнце и на звезде крайней горизонтальной ветви (анимация)

Также смотрите наши