Астрономи, які працювали з телескопами Європейської південної обсерваторії (European Southern Observatory, ESO), виявили на поверхні дуже гарячих зір у зоряних скупченнях величезні плями з магнітним полем. Окрім таких плям, у деяких з цих зір також виявлено надзвичайні події — вибухоподібні спалахи під час яких виділяється в кілька мільйонів разів більше енергії, ніж у процесі схожих вивержень на Сонці. Результати досліджень, оприлюднені в журналі Nature Astronomy, допомагають астрономам краще зрозуміти ці дивовижні зорі та відчиняють двері для розв’язання інших невловимих таємниць зоряної астрономії.
Наукова група на чолі з Язаном Момані (Yazan Momany) з Астрономічної обсерваторії Національного інституту астрофізики в Падуї (Італія) вивчала особливий тип зір, відомий як зорі горизонтального відгалуження нульового віку — об’єкти з масою, як приблизно 0,5 маси Сонця, але в четверо — п’ятеро гарячіші. «Ці гарячі й маленькі зорі є особливими, бо ми знаємо, що вони проминають одну із завершальних фаз у житті типової зорі й гинуть передчасно», — сказав Момані, який раніше був штатним астрономом в обсерваторії ESO Паранал в Чилі. «У нашій галактиці ці незвичні гарячі об’єкти, зазвичай, є компонентами тісної подвійної зорі».
Проте дивно, переважна більшість зір горизонтального відгалуження нульового віку, що містяться в щільно заселених зоряних системах — кулястих скупченнях зір, схоже, не мають супутників. Багаторічний моніторинг цих зір, який науковці виконували за допомогою телескопів ESO, дав змогу також виявити в цих загадкових об’єктах одну особливість. Спостерігаючи три ріжних кулястих скупчення, Момані та його колеги виявили у багатьох зір горизонтального відгалуження нульового віку регулярні зміни яскравості з періодом відкількох днів до кількох тижнів.
«Після того, як було відкинуто всіх інші сценарії, залишилася лише одна можливість пояснити спостережувані зміни блиску», — зауважив Симоне Заґджа (Simone Zaggia), співавтор дослідження з Астрономічної обсерваторії в Падуї та колишній співробітник ESO: «Ці зорі мають бути вкриті плямами!»
Плями на зорях горизонтального відгалуження нульового віку, як видається, сильно відрізняються від темних плям на Сонці, але як перші, так і другі, зумовлені магнітними полями. Плями на цих гарячих, незвичних зорях яскравіші та гарячіші за навколишню поверхню, на відміну від Сонця, де ми бачимо темні плями, бо вони холодніші, ніж сонячна поверхня довкола них. Плями на зорях горизонтального відгалуження нульового віку також значно більші, ніж сонячні плями. Вони покривають до чверті поверхні зорі. Ці плями неймовірно стійкі, вони існують десятиліттями. Натомість окремі сонячні плями існують лише від кількох днів до кількох місяців. Внаслідок обертання гарячих зір ділянки їхніх поверхонь з плямами стають видимими й невидимими для спостережень, що й спричиняє зміни блиску.
Плями на поверхнях зір горизонтального відгалуження нульового віку (праворуч), схоже, сильно відрізняються від темних плям на Сонці (ліворуч), але вони зумовлені магнітними полями. Плями на цих гарячих, незвичних зорях яскравіші та гарячіші за навколишню поверхню, на відміну від Сонця, де ми бачимо темні плями, бо вони холодніші, ніж сонячна поверхня довкола них. Плями на зорях горизонтального відгалуження нульового віку також значно більші, ніж сонячні плями. Вони покривають до чверті поверхні зорі. Хоча сонячні плями різняться за розмірами, типовий їхній розмір співмірний з діаметром Землі. Це в 3000 разів менше, ніж розміри величезної плями на зорі горизонтального відгалуження нульового віку. Фото з сайту www.eso.org.
Крім зміни блиску, спричиненої наявністю плям, наукова група також виявила пару зір горизонтального відгалуження нульового віку, де відбувалися надспалахи — раптове вибухоподібне вивільнення енергії, що є ще одним свідченням наявності магнітного поля. «Вони схожі на спалахи, які ми бачимо на Сонці, але в десять мільйонів разів потужніші», — сказав співавтор дослідження Генрі Боффін (Henri Boffin), астроном зі штаб-квартири ESO в Німеччині. «Такої поведінки, звісно, астрономи не очікували і це вказує на потребу залучати магнітні поля для пояснення властивостей цих зір».
Після шістдесяти років намагань зрозуміти зорі горизонтального відгалуження нульового віку, астрономи тепер мають більш повне уявлення про них. Ба більше, ця знахідка може допомогти пояснити походження сильних магнітних полів у багатьох білих карликів. Ці об’єкти є завершальним етапом існування сонцеподібних зір і вони схожі із зорями горизонтального відгалуження нульового віку. «Найважливіше, — сказав учасник дослідження Девід Джонс (David Jones), колишній науковий співробітник Інституту астрофізики Канарських островів (Іспанія), — полягає в тому, що зміни блиску всіх гарячих зір — від молодих, схожих на Сонце, до старих зір горизонтального відгалуження нульового віку й давно мертвих білих карликів — все це можна пов’язати дією одного механізму. Всі ці об’єкти можуть мати на своїх поверхнях магнітні плями».
Щоб отримати цей результат, астрономи використали кілька приймачів на Дуже великому телескопі ESO, зокрема VIMOS, FLAMES і FORS2, а також камеру OmegaCAM, встановлену на телескопі для огляду неба VLT Survey Telescope в обсерваторії Паранал. Вони також використовували приймач ULTRACAM на Телескопі нової технології в обсерваторії ESO Ла-Сілья в Чилі. Відкриття сталося тоді, коли наукова група спостерігала зорі в ближній ультрафіолетовій ділянці спектру. Це дало змогу виявити в кулястих скупченнях дуже гарячі зорі серед більш холодних.
За інф. з сайту www.eso.org підготував Іван Крячко
