Przejdź do treści

Gorące gwiazdy mają gigantyczne plamy magnetyczne

Porównanie plam na Słońcu i gwieździe EHB

Okazuje się, że małe, ale gorące gwiazdy (tzw. gwiazdy EHB) mają olbrzymie plamy magnetyczne, a oprócz tego zdarzają się na nich gigantyczne rozbłyski, znacznie potężniejsze niż w przypadku Słońca.

Yazan Momany z INAF Astronomical Observatory of Padua we Włoszech, wraz ze swoim zespołem, zbadał pewien szczególny rodzaj gwiazd, które noszą angielską nazwę „extreme horizontal branch stars”. Na wykresie HR leżą one na gorącym krańcu gałęzi horyzontalnej. Będziemy je nazywać w skrócie "gwiazdy EHB".

Gwiazdy te mają masy stanowiące mniej więcej połowę masy Słońca. Z kolei temperatury mają dużo wyższe niż słoneczna - są od czterech do pięciu razy gorętsze.

Większość gwiazd EHB znanych w Galaktyce zazwyczaj występuje w układach podwójnych. Badacze zbadali jednak gwiazdy tego rodzaju występujące w trzech gromadach kulistych i okazało się, że w tych przypadkach gwiazdy EHB nie mają bliskich gwiazdowych towarzyszek.

Do badań wykorzystano różne teleskopy Europejskiego Obserwatorium Południowego: Bardzo Duży Teleskop (VLT), teleskop do przeglądów nieba VST oraz Teleskop Nowej Technologii (NTT). Dwa pierwsze pracują w Obserwatorium Paranal, a trzeci - w Obserwatorium La Silla.

Plamy powodem zmian blasku

Dokładne analizy badanych gwiazd EHB pokazały, iż wiele z tych występujących w gromadach odnotowuje regularne zmiany jasności w skali dni lub tygodni. Najpierw sprawdzono możliwe przyczyny, takie jak np. układy podwójne czy pulsacje gwiazd, ale ostatecznie okazało się, że obserwowane zmiany można wytłumaczyć jedynie występowaniem plam.

Plamy na powierzchni gwiazd znamy z przypadku naszego Słońca i wiemy, że mają związek z polem magnetycznym. Również plamy na gwiazdach z gorącego krańca gałęzi horyzontalnej są związane z polem magnetycznym, ale różnią się od słonecznych. Plamy na Słońcu są chłodniejsze od otaczającej je powierzchni Słońca i widzimy je jako ciemne. W przypadku gwiazd EHB - plamy są jaśniejsze i gorętsze niż otoczenie. Plamy słoneczne są niewielkie w porównaniu do całej tarczy Słońca, a u gwiazd EHB są gigantyczne, zajmując nawet jedną czwartą powierzchni gwiazdy. Kolejną różnicą jest trwałość tych struktur: plamy na Słońcu istnieją zwykle kilka dni lub miesięcy (mówimy o indywidualnej plamie), natomiast na gwiazdach EHB mogą przetrwać nawet dziesięciolecia.

Badacze tłumaczą obserwowane zmiany jasności gwiazd EHB występowaniem plam na ich powierzchniach. Gdy gwiazda rotuje dookoła swojej osi, plamy wchodzą w nasze pole widzenia albo z niego znikają.

Superrozbłyski

W swojej publikacji autorzy wskazują także na występowanie superrobzłysków na gwiazdach EHB. Te nagłe wybuchy energii także są związane z polem magnetycznym, ale ich moc jest dziesiątki milionów razy większa niż w przypadku rozbłysków słonecznych. Jest to zaskakujące dla naukowców.

Być może istnieje ogólniejszy związek pomiędzy zmianami jasności wszystkich gorących gwiazd, zarówno młodych gwiazd podobnych do Słońca, starych gwiazd EHB oraz martwych białych karłów. Obiekty te można rozumieć jako wspólnie cierpiące od plam magnetycznych na ich powierzchniach - podsumowuje David Jones, członek zespołu i dawny stażysta w ESO, obecnie zatrudniony w Instituto de Astrofísica de Canarias w Hiszpanii.

Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie „Nature Astronomy”. Zespół badaczy składał się z astronomów z Włoch, Hiszpanii, Niemiec, Chile i Kanady.


Więcej informacji:

 

Opracowanie: Krzysztof Czart

Źródło: ESO

 

Na ilustracji:

Porównanie plam na Słońcu i na małej gorącej gwieździe EHB (wizja artystyczna). W przypadku tych drugich, plamy mogą być 3000 razy większe niż plamy słoneczne. Źródło: ESO/L. Calçada, INAF-Padua/S. Zaggia.