宇宙の他のすべてのように、星は古くなります。彼らの恒星の生活のこの晩期の間、低質量の赤い巨人の約30%は、今日まで説明されないままである彼らの明るさの奇妙な変動を示します。これらのタイプのレッドジャイアントの新しい調査では、現在出されているほとんどの説明を除外しているため、彼らの行動の新しい理論を見つける必要があります。
レッドジャイアントは、太陽のような星の生命の後期の段階であり、星の中心にある核融合を動かす燃料のほとんどが使い果たされます。その結果、重力に逆らって押し出される軽い圧力の欠如により、星はそれ自体で崩壊します。ただし、この崩壊が発生すると、核の周りの水素の殻が加熱されて核融合が再点火し、 増加する 核融合では、軽い圧力の増加により星が大きくなります。これにより、星の光度が1,000〜10,000倍になります。
赤い巨人の光出力の変動は自然です。それらは一定のパターンで膨張および収縮し、その結果、光出力はより明るく、より暗くなります。ただし、これらの星のおよそ3分の1から2分の1の明るさには、より長い期間にわたって発生し、最大5年間の明るさの違いがあります。
長期二次期間(LSP)と呼ばれる、星の明るさの変化は、短い周期の脈動よりも長いタイムスケールで発生します。説明できないままになっているのは、この明るさの長期変動です。
オーストラリア国立大学の天文学と天体物理学の両方の研究者であるピーターウッドとクリスティンニコルズによる大マゼラン雲の58の可変赤巨星の新しい詳細な研究は、この神秘的な変動性の提案された説明が測定値に及ばないことを示しています星の特性。ニコルズとウッドは、ESOの超大型望遠鏡でFLAMES / GIRAFFE分光器を使用し、スピッツァー宇宙望遠鏡などの他の望遠鏡からのデータと情報を組み合わせました。
現象の2つの主要な説明があります。それらの明るさを変更するような方法で周回する赤い巨人へのコンパニオンオブジェクトの存在、または何らかの形で星から来る光を何らかの方法で遮る星周囲のダストクラウドの存在定期的なスケールで。
星との連星コンパニオンは、地球の視点から近づいたり遠ざかったりするように軌道を変更し、コンパニオンが星の前を通過した場合、赤い巨人から流れる光を暗くします。連星コンパニオンの場合、これらすべての星間の輝度変化のスペクトルは比較的似ています。つまり、この説明が機能するには、LSP変動を示すすべての赤い巨人が同じサイズのコンパニオンを持っている必要があります。 、太陽の質量の約0.09倍。この明るさの変化を示す多数の星を考えると、このシナリオは非常にありそうもありません。
星周塵雲の影響が考えられます。軌道に沿って星からの光を遮る星雲の雲は、現象を説明するのに十分なほど光を暗くします。このようなダストクラウドの存在は、中赤外スペクトルの星からの過剰な光によって明らかになります。塵は星からの光を吸収し、スペクトルの中赤外領域の光の形で再放出します。
LSPの星の観測では、中赤外線の特徴がほこりの明白な兆候ですが、両者の相関は、ほこりが明るさの変動を引き起こしていることを意味するものではありません。ダストは星自体から放出された質量の副産物である可能性があり、その根本的な原因は明るさの変化に関連している可能性があります。
これらの赤い巨人の明るさの振動の原因が何であろうと、それはそれらを大きな塊で、または拡大する円盤の形で塊を排出させます。明らかに、この現象の原因を突き止めるには、さらに観察が必要です。
ニコルズとウッドの観測結果は、 天体物理ジャーナル。それらの結果を説明する2つの記事が、Arxivのこことここにあります。
出典:ESO、Arxiv論文