Αστρονόμοι χρησιμοποιώντας τα τηλεσκόπια του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου (ESO) ανακάλυψαν τεράστια σημεία στην επιφάνεια εξαιρετικά καυτών αστεριών τα οποία είναι κρυμμένα σε αστρικά σμήνη. Όχι μόνο αυτά τα αστέρια μαστίζονται από μαγνητικές κηλίδες, αλλά μερικά από αυτά βιώνουν επίσης συμβάντα Υπερεκλάμψεων (superflare events), εκρήξεις ενέργειας αρκετά εκατομμύρια φορές πιο ενεργητικές από ό,τι παρόμοιες εκρήξεις στον Ήλιο. Τα ευρήματα, τα οποία δημοσιεύθηκαν σήμερα στο περιοδικό Nature Astronomy, βοηθούν τους αστρονόμους να κατανοήσουν καλύτερα αυτά τα αινιγματικά αστέρια καθώς και να διευρύνουν τις γνώσεις τους για την επίλυση άλλων μυστηρίων της αστρονομίας τα οποία για την ώρα τους διαφεύγουν.
Αστρονόμοι χρησιμοποιώντας τηλεσκόπια του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου (ESO) ανακάλυψαν τεράστια σημεία στην επιφάνεια εξαιρετικά καυτών αστεριών τα οποία είναι κρυμμένα σε αστρικά σμήνη, τα οποία ονομάζονται Αστέρες του Ακραίου Οριζόντιου Κλάδου* (Extreme Horizontal Branch Stars). Η εικόνα αυτή δείχνει είναι μια καλλιτεχνική άποψη για το πώς θα μοιάζει ένα από αυτά τα αστέρια και η γιγαντιαία ασπριδερή κηλίδα. Η κηλίδα αυτή είναι φωτεινή, καταλαμβάνει το ένα τέταρτο της επιφάνειας του αστεριού και προκαλείται από μαγνητικά πεδία. Καθώς το αστέρι περιστρέφεται, η κηλίδα στην επιφάνειά του έρχεται και φεύγει, προκαλώντας ορατές αλλαγές στη φωτεινότητα
Εικόνα:
ESO/L. Calçada, INAF-Padua/S. Zaggia
Η ομάδα, με επικεφαλής τον Yazan Momany από το Αστρονομικό Παρατηρητήριο του INAF στην Padova της Ιταλίας, εξέτασε έναν συγκεκριμένο τύπο αστεριού που είναι γνωστός ως Αστέρες του Ακραίου Οριζόντιου Κλάδου (Extreme Horizontal Branch Stars) - αντικείμενα με περίπου το ήμισυ της μάζας του Ήλιου αλλά τέσσερις έως πέντε φορές θερμότερα. "Αυτά τα καυτά και μικρά αστέρια είναι ξεχωριστά γιατί γνωρίζουμε ότι θα παρακάμψουν μια από τις τελικές φάσεις της ζωής ενός τυπικού αστέρα και θα πεθάνουν πρόωρα", δηλώνει ο Momany, που ήταν προηγούμενα αστρονόμος προσωπικού στο Αστεροσκοπείο του Paranal του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου (ESO) στη Χιλή. "Στο Γαλαξία μας, αυτά τα περίεργα καυτά αντικείμενα συνδέονται γενικά με την παρουσία ενός κοντινού συνοδού αστέρα".
Παραδόξως, ωστόσο, η συντριπτική πλειονότητα αυτών των Αστέρων του Ακραίου Οριζόντιου Κλάδου, όταν παρατηρούνται σε σφιχτά γεμάτες αστρικές ομάδες οι οποίες ονομάζονται σφαιρωτά σμήνη, δεν φαίνεται να έχουν συνοδούς αστέρες. Η μακροπρόθεσμη παρακολούθηση αυτών των αστεριών από την ομάδα, που έγινε με τηλεσκόπια του ESO, αποκάλυψε επίσης ότι υπήρχε κάτι περισσότερο σε αυτά τα μυστηριώδη αντικείμενα. Όταν εξετάζονταν τρία διαφορετικά σφαιρωτά σμήνη, ο Momany και οι συνάδελφοί του διαπίστωσαν ότι πολλοί από τους Αστέρες του Ακραίου Οριζόντιου Κλάδου έδειξαν οτι στο εσωτερικό τους συντελούνται τακτικές αλλαγές στη φωτεινότητά κατά τη διάρκεια λίγων ημερών έως αρκετών εβδομάδων.
Οι κηλίδες στους Αστέρες του Ακραίου Οριζόντιου Κλάδου (δεξιά) φαίνεται να είναι αρκετά διαφορετικά από τις σκοτεινές ηλιακές κηλίδες στον δικό μας Ήλιο (αριστερά), αλλά και οι δύο προκαλούνται από μαγνητικά πεδία. Οι κηλίδες αυτές σε αυτά τα καυτά, ακραία αστέρια είναι πιο φωτεινά και πιο ζεστά από την γύρω αστρική επιφάνεια, σε αντίθεση με τον Ήλιο όπου βλέπουμε κηλίδες ως σκοτεινούς λεκέδες στην ηλιακή επιφάνεια οι οποίες είναι ψυχρότερες από το περιβάλλον τους. Οι κηλίδες στους Αστέρες του Ακραίου Οριζόντιου Κλάδου είναι επίσης σημαντικά μεγαλύτερες από τις ηλιακές κηλίδες, καλύπτοντας έως και το ένα τέταρτο της επιφάνειας του αστεριού. Ενώ οι ηλιακές κηλίδες ποικίλλουν σε μέγεθος, ένα τυπικό μέγεθος είναι περίπου όσο ένας πλανήτης μεγέθους Γης, 3000 φορές μικρότερο από μία γιγαντιαία κηλίδα σε ένα Αστέρα του Ακραίου Οριζόντιου Κλάδου.
Εικόνα:
ESO/L. Calçada, INAF-Padua/S. Zaggia
"Μετά την εξάλειψη όλων των άλλων σεναρίων, υπήρχε μόνο μία πιθανότητα να εξηγήσουμε τις παρατηρούμενες παραλλαγές φωτεινότητας", καταλήγει ο Simone Zaggia, συν-συγγραφέας της μελέτης από το Αστρονομικό Παρατηρητήριο του INAF στην Padova της Ιταλίας και πρώην συνεργάτης του ESO: "τα αστέρια αυτά θα πρέπει να μαστίζονται από κηλίδες! "
Οι κηλίδες αυτές στους Αστέρες του Ακραίου Οριζόντιου Κλάδου φαίνεται να είναι αρκετά διαφορετικά από τις σκοτεινές ηλιακές κηλίδες που συναντάμε στον δικό μας Ήλιο, αλλά και οι δύο προκαλούνται από μαγνητικά πεδία. Οι κηλίδες αυτές σε αυτά τα καυτά, και ακραία αστέρια είναι πιο φωτεινές και πιο καυτές από την γύρω αστρική επιφάνεια, σε αντίθεση με τον Ήλιο όπου βλέπουμε κηλίδες ως σκοτεινούς λεκέδες στην ηλιακή επιφάνεια οι οποίες είναι ψυχρότερες από το περιβάλλον τους. Οι κηλίδες στους Αστέρες του Ακραίου Οριζόντιου Κλάδου είναι επίσης σημαντικά μεγαλύτερες από τις ηλιακές κηλίδες, καλύπτοντας έως και το ένα τέταρτο της επιφάνειας του αστεριού. Οι κηλίδες αυτές είναι απίστευτα επίμονες, διαρκούν για δεκαετίες, ενώ οι μεμονωμένες ηλιακές κηλίδες είναι προσωρινές, διαρκούν μόνο λίγες ημέρες έως μήνες. Καθώς τα καυτά αστέρια περιστρέφονται, οι κηλίδες στην επιφάνεια "έρχονται και φεύγουν", προκαλώντας τις ορατές αλλαγές στη φωτεινότητα.
Πέρα από τις διακυμάνσεις στη φωτεινότητα οι οποίες οφείλονται στις κηλίδες, η ομάδα ανακάλυψε επίσης μερικούς Αστέρες του Ακραίου Οριζόντιου Κλάδου οι οποίοι παρουσίασαν συμβάντα Υπερεκλάμψεων (superflare events) - ξαφνικές εκρήξεις ενέργειας και μια άλλη ένδειξη της παρουσίας μαγνητικού πεδίου. "Είναι παρόμοιες με τις εκλάμψεις που βλέπουμε στον Ήλιο μας, αλλά δέκα εκατομμύρια φορές πιο ενεργητικές", λέει ο συν-συγγραφέας της μελέτης, Henri Boffin, αστρονόμος στα κεντρικά γραφεία του ESO στη Γερμανία. "Μια τέτοια συμπεριφορά σίγουρα δεν ήταν αναμενόμενη και υπογραμμίζει τη σημασία των μαγνητικών πεδίων στην εξήγηση των ιδιοτήτων αυτών των αστεριών".
Μετά από έξι δεκαετίες προσπαθώντας να κατανοήσουν τους Αστέρες του Ακραίου Οριζόντιου Κλάδου, οι αστρονόμοι έχουν πλέον μια πιο ολοκληρωμένη εικόνα τους. Επιπλέον, το εύρημα αυτό θα μπορούσε να βοηθήσει στην εξήγηση της προέλευσης των ισχυρών μαγνητικών πεδίων σε πολλούς λευκούς νάνους, αντικείμενα που αντιπροσωπεύουν το τελικό στάδιο της ζωής των αστεριών που μοιάζουν με τον Ήλιο μας, και τα οποία παρουσιάζουν ομοιότητες με τους Αστέρες του Ακραίου Οριζόντιου Κλάδου. "Ωστόσο, η μεγαλύτερη εικόνα", λέει το μέλος της ομάδας, David Jones, πρώην συνεργάτης του ESO στο Instituto de Astrofísica de Canarias της Ισπανίας, "είναι αυτό που αλλάζει στη φωτεινότητα όλων των καυτών αστεριών - από νεαρά αστέρια που μοιάζουν με τον Ήλιο σε παλαιότερους Αστέρες του Ακραίου Οριζόντιου Κλάδου και επί μακρόν νεκρούς λευκούς νάνους - θα μπορούσαν όλα αυτά τα αντικείμενα να συνδεθούν. Τα αντικείμενα αυτά επίσης μπορούν επομένως να θεωρηθούν συλλογικά οτι μαστίζονται από μαγνητικές κηλίδες στις επιφάνειές τους. "
Για να φτάσουν σε αυτό το αποτέλεσμα, οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν διάφορα όργανα στο πολύ μεγάλο τηλεσκόπιο του ESO (VLT), συμπεριλαμβανομένων των VIMOS, FLAMES και FORS2, καθώς και την OmegaCAM η οποία είναι εγκατεστημένη στο τηλεσκόπιο έρευνας του VLT στο Αστεροσκοπείο του Paranal. Χρησιμοποίησαν επίσης την ULTRACAM στο Τηλεσκόπιο Νέας Τεχνολογίας στο Αστεροσκοπείο La Silla του ESO, επίσης στη Χιλή. Η πρωτοποριακή αυτή ανακάλυψη ήρθε καθώς η ομάδα παρατήρησε τα αστέρια στο εγγύς υπεριώδες τμήμα του φάσματος, επιτρέποντάς τους έτσι να αποκαλύψουν τα πιο καυτά, ακραία αστέρια τα οποία ξεχώριζαν ανάμεσα στα ψυχρότερα αστέρια σε σφαιρωτά σμήνη.
Περισσότερες πληροφορίες
Η έρευνα αυτή παρουσιάζεται στο paper “A plague of magnetic spots among the hot stars of globular clusters”, που δημοσιεύθηκε σήμερα στο Nature Astronomy
(doi: 10.1038 / s41550-020-1113-4).
Η ομάδα αποτελείται από τους 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), and Y. Beletsky (Las Campanas Observatory, Carnegie Institution of Washington, La Serena, Chile).
Το Ευρωπαϊκό Νότιο Αστεροσκοπείο (ESO) είναι ο σημαντικότερος διακυβερνητικός οργανισμός αστρονομίας στην Ευρώπη και το πιο παραγωγικό επίγειο αστρονομικό παρατηρητήριο στον κόσμο. Διαθέτει 16 κράτη μέλη: Αυστρία, Βέλγιο, Τσεχική Δημοκρατία, Δανία, Γαλλία, Φινλανδία, Γερμανία, Ιρλανδία, Ιταλία, Κάτω Χώρες, Πολωνία, Πορτογαλία, Ισπανία, Σουηδία, Ελβετία και Ηνωμένο Βασίλειο, μαζί με τη χώρα υποδοχής της Χιλής και με την Αυστραλία ως στρατηγικό εταίρο. Η ESO πραγματοποιεί ένα φιλόδοξο πρόγραμμα που εστιάζει στο σχεδιασμό, την κατασκευή και τη λειτουργία ισχυρών επίγειων εγκαταστάσεων παρατήρησης οι οποίες επιτρέπουν στους αστρονόμους να κάνουν σημαντικές επιστημονικές ανακαλύψεις. Το ESO παίζει επίσης ηγετικό ρόλο στην προώθηση και οργάνωση της συνεργασίας στην αστρονομική έρευνα. Το ESO διαθέτει τρεις μοναδικές τοποθεσίες παρατήρησης παγκόσμιας κλάσης στη Χιλή: La Silla, Paranal και Chajnantor. Στο Paranal, το ESO λειτουργεί το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT), καθώς και το παγκοσμίως κορυφαίο Συμβολόμετρο Πολύ Μεγάλου Τηλεσκοπίου, καθώς και δύο τηλεσκόπια έρευνας, το VISTA που λειτουργεί στο υπέρυθρο και το τηλεσκόπιο VLT Survey στο ορατό φως. Επίσης στο Paranal, το ESO θα φιλοξενήσει και θα λειτουργήσει το Τηλεσκόπιο Cherenkov Array South, το μεγαλύτερο και πιο ευαίσθητο παρατηρητήριο ακτίνων γάμμα στον κόσμο. Το ESO είναι επίσης ένας σημαντικός συνεργάτης σε δύο εγκαταστάσεις στο Chajnantor, το APEX και το ALMA, το μεγαλύτερο αστρονομικό πρόγραμμα που υπάρχει. Και στο Cerro Armazones, κοντά στο Paranal, η ESO κατασκευάζει το Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο (Extremely Large Telescope) των 39 μέτρων, το ELT, το οποίο θα γίνει "το μεγαλύτερο μάτι στον ουρανό".
Σύνδεσμοι
- Research paper
- Photos of the VLT
- Photos of ESO’s survey telescopes, including VST
- Photos of ESO’s La Silla Observatory
- For scientists: got a story? Pitch your research
Επικοινωνία
Yazan Al Momany
INAF - Osservatorio Astronomico di Padova
Padua, Italy
Tel: +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
Tel: +34 63 8982356
Email: djones@iac.es
Simone Zaggia
INAF - Osservatorio Astronomico di Padova
Padua, Italy
Tel: +39 (0)49 8293533
Email: simone.zaggia@inaf.it
Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Cell: +49 151 241 664 00
Email: pio@eso.org
----------------------------**-------------------------
* Οι αστέρες αυτοί καλούνται επίσης και Θερμοί υπονάνοι
Οι «θερμοί» υπονάνοι (δηλαδή όσοι έχουν φασματικό τύπο O ή B) ονομάζονται και «αστέρες του ακραίου οριζόντιου κλάδου». Αποτελούν μία τελείως διαφορετική τάξη σωμάτων από τους ψυχρούς υπονάνους, καθώς αντιπροσωπεύουν ένα ύστερο στάδιο στην εξέλιξη μερικών αστέρων, που επέρχεται όταν ένας ερυθρός γίγαντας χάσει τα εξωτερικά του στρώματα υδρογόνου πριν ο πυρήνας του αρχίσει να συντήκει και ήλιον. Οι λόγοι για τους οποίους συμβαίνει αυτή η πρόωρη απώλεια μάζας δεν είναι επακριβώς γνωστοί, πάντως η αλληλεπίδραση των μελών ενός διπλού αστρικού συστήματος φαίνεται να είναι ένας από τους κύριους μηχανισμούς της. Οι μεμονωμένοι υπονάνοι ίσως να αποτελούν το παράγωγο μιας συγχωνεύσεως δύο λευκών νάνων. Οι υπονάνοι φασματικού τύπου B, όντας λαμπρότεροι από τους λευκούς νάνους, αποτελούν μία σημαντική συνιστώσα στον πληθυσμό θερμών αστέρων των γηραιότερων αστρικών συστημάτων, όπως είναι τα σφαιρωτά σμήνη και οι ελλειπτικοί γαλαξίες
------------------------------**------------------------
Πηγή: eso.org