Óriás foltok

Az óriási foltokat az Európai Déli Obszervatórium (ESO) távcsöveit használó csillagászok felfedezték a csillagklaszterekbe rejtett rendkívül forró csillagok felületén. A Nature Astronomy folyóiratban közzétett felfedezések segíthetik a csillagászokat, hogy jobban megértsék ezeket a rejtélyes csillagokat, és fényt deríthetnek a csillagcsillagászat egyéb rejtélyes eseményeinek okaira.

A csapat, amelyet Yazan Momany vezetett az olaszországi Padova INAF Csillagászati ​​Obszervatóriumából, egy olyan csillagtípust vizsgált, melyet extrém horizontális ágcsillagnak (extreme horizontal branch star) neveznek, ezek olyan égitestek, melyek körülbelül fél Naptömegűek, de négy-ötször forróbbak annál. 

„Ezek a forró és kisméretű csillagok azért különlegesek, mert tudjuk, hogy megkerülik egy tipikus csillag életének utolsó szakaszát, és idő előtt meghalnak”

- mondta Momany, aki korábban az ESO chilei Paranal Obszervatóriumának csillagásza volt.

Társtalan magány

"A mi galaxisunkban ezek a különös forró égitestek általában közeli társ csillaggal is rendelkeznek. Meglepő módon azonban ezeknek az extrém horizontális ágcsillagoknak a többsége a megfigyelések szerint, bár sűrű csillagcsoportokban gömb alakú klasztereket formázva látható, nem rendelkezik társcsillaggal."

A csoport ESO távcsövekkel végzett hosszú távú csillag-megfigyelése során fény derült ezeknek a titokzatos csillagoknak egy újabb titkára is. Három különféle gömbhalmazt vizsgálva, Momany és kollégái azt találták, hogy a bennük található extrém horizontális ágcsillagok fényereje rendszeresen megváltozott, néhány nap és néhány hét közötti időtartam alatt.

„Az összes többi forgatókönyv kiküszöbölése után csak egyetlen lehetőség maradt a megfigyelt fényerő-változások magyarázatára” - vonta le a következtetést Simone Zaggia a tanulmány társszerzője, az olaszországi Padova INAF Csillagászati ​​Megfigyelőközpontjának csillagásza: „ezeknek a csillagoknak a felszínén napfoltok úsznak.”

Nem a jól ismert napfoltok

Az itt tapasztalt folt-jelek valószínűleg különböznek saját Napunk sötét napfoltjaitól, de mindkettőt a mágneses mező okozza. Ezek a foltok világosabbak és melegebbek, mint a környező csillagfelület, ellentétben a Napunkkal, ahol a foltokat sötét foltoknak tekintjük a Nap felszínén, amelyek hidegebbek, mint a környezetük.

Az extrém horizontális ágcsillagok foltjai jelentősen nagyobbak is mint a napfoltok, és a csillag felületének akár negyedét is lefedhetik. Rendkívül hosszú életűek, évtizedek óta fennállnak, míg saját Napunk napfoltjai ideiglenesek, csupán néhány naptól néhány hónapig detektálhatók. Ahogy az extrém forró csillagok forognak, a foltok a felszínen ide-oda vándorolnak, ami a fényerő látható változásait okozza.

A foltok miatti fényerősség-változások mellett a csapat felfedezett néhány olyan extrém horizontális ágcsillagot is, melyek szuperkitöréseket produkáltak. Ezek hirtelen energiarobbanások és a mágneses mező jelenlétének újabb jelzői.

„Hasonlóak azokhoz a csillag-fáklyákhoz melyeket a saját Napunknál láthatunk, de tízmilliószor erősebbek” - mondta Henri Boffin, a tanulmány társszerzője, az ESO németországi központjának csillagásza. "Ez a jelenség természetesen nem volt előre látható, és rávilágít a mágneses mezők fontosságára e csillagok tulajdonságainak magyarázatában."

60 év kutatás

Az extrém horizontális ágcsillagok kutatásának hat évtizede után a csillagászok most már teljesebb képet kaptak róluk. Sőt, ez a kutatás megmagyarázhatja az erős mágneses mezők eredetét sok fehér törpénél is, olyan égitestek esetében, amelyek a Naphoz hasonló csillagok életének utolsó szakaszát képviselik, és hasonlóságokat mutatnak az extrém horizontális ágcsillagokkal. 

„A nagy felfedezés ebben az, hogy a fényerő változások minden forró csillagnál összekapcsolhatók, a fiatal Nap-típusú csillagoktól, az öreg extrém horizontális ágcsillagokon át, a rég kihunyt fehér törpékig. Ezeket az égitesteket mostantól úgy lehet értelmezni, hogy mindegyik felületén megtalálhatóak a mágneses foltok."

- mondta David Jones a spanyolországi Instituto de Astrofísica de Canarias, csillagásza.

A kutatási eredmény eléréséhez a csillagászok több különböző műszert is felhasználtak, köztük, az ESO Very Large Telescope-ját (VLT), a VIMOS-t, a FLAMES-t és a FORS2-őt, valamint a Paranal Obszervatórium VLT Survey Telescope-hoz csatlakozó OmegaCAM-et. Az ESO chilei La Silla Obszervatóriumában az ULTRACAM-ot is alkalmazták, a New Technology Telescope-on.

Az áttörés akkor történt, mikor a csapat a spektrum közeli-ultraibolya részében figyelte meg a csillagokat, lehetővé téve számukra, hogy felfedjék a melegebb, extrém csillagokat, amelyek fényesen emelkedtek ki a gömb alakú klaszterek hidegebb csillagai közül.

(Képek: WPF)