Pressmeddelande

Heta stjärnor plågas av jättelika magnetiska fläckar

1 juni 2020, Skurup

Astronomer har använt Europeiska Sydobservatoriets (ESO) teleskop för att upptäcka jättelika fläckar på extremt heta stjärnor belägna i klotformiga stjärnhopar. Dessa stjärnor plågas inte bara av magnetiska fläckar utan också av extremt energirika utbrott, många miljoner gånger mer energirika än de som sker på solen. Dessa upptäckter som publiceras i dag i Nature Astronomy ger astronomerna en bättre förståelse av dessa märkliga stjärnor och kan bidra till att lösa andra mysterier inom stellarastronomin.

Forskarlaget som gjorde upptäckten leddes av Yazan Momany från INAF-observatoriet i Padua, Italien, då de undersökte en typ av stjärnor som benämns extrema jättegrensstjärnor - objekt med omkring hälften av solens massa men fyra till fem gånger hetare. “Dessa små och heta stjärnor är speciella då vi vet att de kommer att undvika en av de slutliga faserna i de flesta stjärnors liv och dö i förtid” säger Momany, som tidigare var astronom på ESO:s Paranalobservatorium i Chile. “I vår galax hittar vi vanligen dessa stjärnor i täta dubbelstjärnesystem”.

 

Underligt nog verkar de heta stjärnorna på den extrema horisontalgrenen inte ha några kompanjoner när de befinner sig i klotformiga stjärnhopar, sfäriska ansamlingar med tiotusentals stjärnor. Forskarnas långtidsövervakning av har också visat att något oväntat sker hos dessa stjärnor. Under studier av tre olika klotformiga stjärnhopar noterade Momany och hans kollegor att stjärnorna varierade regelbundet i ljusstyrka med perioder av dagar till veckor.

 

“Efter att ha uteslutit alla andra möjligheter återstod bara en förklaring till ljusstyrkevariationerna” säger Simone Zaggia, medförfattare till studien vid INFA-observatoriet och tidigare ESO-astronom: “Dessa stjärnor måste ha stjärnfläckar!”.

 

Fläckar på stjärnorna på den extrema horisontalgrenen verkar vara ganska annorlunda mot fläckarna på vår egen sol, men båda orsakas av magnetiska fält. På de heta stjärnorna är fläckarna ljusare och hetare än den omgivande ytan, till skillnad från solens fläckar som är svalare och mörkare än omgivningen. Fläckarna på den extrema horisontalgrenens stjärnor är också betydligt större än solens fläckar och kan täcka upp emot en fjärdedel av stjärnans yta. De är dessutom mycket långlivade och kan förbli i tiotals år, medan solens fläckar varar i dagar eller veckor, ibland ett par månader. När stjärnorna roterar förflyttar sig fläckarna på den synliga skivan vilket gör att ljusstyrkan varierar.

 

Forskarlaget upptäckte också ett par extrema horisontalgrensstjärnor som uppvisade kraftiga utbrott - plötsliga explosioner som indikerar förekomsten av starka magnetfält. “Dessa utbrott liknar de vi ser på solen men är tio miljoner gånger mer energirika” säger medförfattaren Henri Boffin, astronom vid ESO:s huvudkontor i Tyskland. “Ett beteende av detta slag var helt oväntat och visar att magnetfält är en nyckelkomponent för att förklara dessa stjärnors egenskaper”.

 

Efter sex årtionden av studier av horisontalgrensstjärnor har nu astronomerna en ganska god förståelse av dem. Den aktuella forskningen kan också bidra till att förstå orsaken till de starka magnetfälten i vissa vita dvärgar, stjärnor som representerar slutstadiet i sollika stjärnors liv och som har vissa likheter med extrema jättegrensstjärnor. “Det är möjligt att ljusstyrkevariationerna hos alla heta stjärnor - från unga sollika stjärnor till gamla extrema jättegrensstjärnor och sedan länge avsomnade vita dvärgar - är relaterade till varandra. Samtliga dessa objekts egenskaper kan förklaras med magnetiska fläckar på deras ytor”, säger David Jones, tidigare ESO-astronom och nu vid Kanarieöarnas astrofysikaliska institut (IAC) i Spanien. 

 

Forskningen har kunnat genomföras tack vare flera instrument på ESO:s Very Large Telescope (VLT), som VIMOS, FLAMES och FORS2, liksom OmegaCAM på VLT Survey Telescope, på Paranalobservatoriet. Även ULTRACAM vid New Technology Telescope på ESO:s La Sillaobservatorium användes. Upptäckterna gjordes genom studier av stjärnornas nära ultravioletta strålning, där extrema stjärnor av detta slag skiljer sig från svalare stjärnor i de klotformiga stjärnhoparna.

Mer information

Forskningsresultaten publiceras i artikeln “A plague of magnetic spots among the hot stars of globular clusters”, i dag i Nature Astronomy (doi: 10.1038/s41550-020-1113-4).

 

Forskarlaget utgörs av Y. Momany (INAF Astronomical Observatory of Padua, Italien [INAF Padua]), S. Zaggia (INAF Padua), M. Montalto (Department of Physics and Astronomy, University of Padua, Italien [U. Padua]), D. Jones (Instituto de Astrofísica de Canarias and Department of Astrophysics, University of La Laguna, Tenerife, Spanien), H.M.J. Boffin (European Southern Observatory, Garching, Tyskland, S. Cassisi (INAF Astronomical Observatory of Abruzzo och INFN Pisa, Italien), 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, Italien), 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), and Y. Beletsky (Las Campanas Observatory, Carnegie Institution of Washington, La Serena, Chile).

 

ESO är Europas främsta mellanstatliga samarbetsorgan för astronomisk forskning och med råge världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det har 16 medlemsländer: Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Irland, Italien, Nederländerna, Polen, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och två kartläggningsteleskop. VISTA arbetar i infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop och VST (VLT Survey Telescope) är det största teleskopet som konstruerats enbart för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO är en huvudpartner i ALMA, världens hittills största astronomiska projekt. Och på Cerro Armazones, nära Paranal, bygger ESO det extremt stora 39-metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

• Forskningsartikel
• Bilder på VLT
• Bilder på ESO:s kartläggningsteleskop, inklusive VST
• Bilder på ESO:s La Silla-observatorium
• For astronomer: Berätta om din forskning

Kontakter

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

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

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

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

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

Johan Warell (Presskontakt för Sverige)
ESO:s nätverk för vetenskaplig kommunikation
Skurup, Sverige
Tel: +46-706-494731
E-post: eson-sweden@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso2009 som har tagits fram inom ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer. ESON-representanterna fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Johan Warell.