Odkryto nowy typ gwiazd zmiennych

Gromada otwarta NGC 3766
Gromada otwarta NGC 3766, w której zaobserwowano nową klasę gwiazd zmiennych.
ESO

Astronomowie korzystający z 1,2-metrowego teleskopu Eulera w Obserwatorium ESO La Silla w Chile odkryli nowy typ gwiazd zmiennych. Odkrycie opiera się na wykryciu bardzo niewielkich zmian w jasności gwiazd w gromadzie. Obserwacje ujawniły nieznane wcześniej własności tych gwiazd, które stanowią wyzwanie dla obecnych teorii i powodują pytania na temat przyczyn zmienności.

Szwajcarzy znani są ze zdolności do tworzenia niezwykle precyzyjnych technologii. Szwajcarski zespół z Obserwatorium Genewskiego uzyskał niesamowitą precyzję korzystając ze względnie małego 1,2-metrowego teleskopu, w ramach programu obserwacyjnego rozciągającego się na wiele lat. Naukowcy odkryli nową klasę gwiazd zmiennych, mierząc bardzo niewielki poziom zmienności w jasności gwiazd.

Nowe wyniki opierają się na regularnych pomiarach jasności ponad trzech tysięcy gwiazd w gromadzie otwartej NGC 3766 [1] przez siedem lat. Rezultaty pokazują w jaki sposób 36 z gwiazd gromady wykazywało niespodziewaną regularność – miały niewielkie, regularne zmiany swojej jasności na poziomie 0,1% normalnej jasności gwiazdy. Zmiany miały okresy pomiędzy dwoma, a 20 godzinami. Gwiazdy są nieco gorętsze i jaśniejsze od Słońca, ale generalnie niczym się nie wyróżniają. Nowa klasa gwiazd zmiennych nie otrzymała jeszcze nazwy.

Poziom precyzji w pomiarach jest dwukrotnie lepszy niż uzyskiwany w innych badaniach na porównywalnych teleskopach – i wystarczający do ujawnienia po raz pierwszy tego rodzaju niewielkich zmian.

„Osiągnęliśmy taki poziom czułości dzięki wysokiej jakości obserwacji, w połączeniu z bardzo staranną analizą danych”, mówi Nami Mowlavi, kierownik zespołu badawczego, „ale także dlatego, że przeprowadziliśmy długotrwały program obserwacyjny trwający siedem lat. Prawdopodobnie nie udałoby się uzyskać tak dużo czasu obserwacyjnego na większym teleskopie.”

Wiele gwiazd znanych jest jako gwiazdy zmienne lub pulsujące, z powodu obserwowanych zmian jasności w czasie. Sposób, w jaki zmienia się jasność tych gwiazd zależy w skomplikowany sposób od własności ich wnętrz. Zjawisko to pozwoliło na rozwój całej gałęzi astrofizyki zwanej asterosejsmologią, w której astronomowie „słuchają” gwiezdnych wibracji, aby ustalić fizyczne własności gwiazd i dowiedzieć się więcej o ich wewnętrznych mechanizmach.

„Samo istnienie tej klasy gwiazd zmiennych jest wyzwaniem dla astrofizyków” uważa Sophie Saesen, członkini zespołu. „Obecne modele teoretyczne przewidują, że ich światło nie powinno zmieniać się okresowo więc nasze obecne wysiłki są skupione na dowiedzeniu się więcej na temat zachowania tego nowego, dziwnego typu gwiazd”.

Mimo, że przyczyna zmienności pozostaje nieznana, to istnieje interesująca wskazówka: niektóre z gwiazd wydają się być szybkimi rotatorami. Obracają się z prędkościami przekraczającymi połowę krytycznej prędkości, przy której gwiazdy stałyby się niestabilne i wyrzuciły materię w przestrzeń kosmiczną.

„W tego typu warunkach szybka rotacja będzie mieć istotny wpływ na własności wewnętrzne, ale na razie nie jesteśmy w stanie odpowiednio wymodelować zmienności światła” wyjaśnia Mowlavi. „Mamy nadzieję, że nasze odkrycie zachęci specjalistów do zbadania tego przypadku, aby zrozumieć przyczynę tajemniczej zmienności.”

Uwagi

[1] Opisana gromada gwiazd jest jedną z kilku objętych programem badawczym NGC 3766 znajduje  się około 700 lat świetlnych od Ziemi, a naniesie widać ją w południowym gwiazdozbiorze Centaura. Szacuje się, że ma 20 milionów lat.

Więcej informacji

Wyniki badań zaprezentowano w artykule “Stellar variability in open clusters I. A new class of variable stars in NGC 3766”, N. Mowlavi et al., opublikowanym 12 czerwca 2013 r. w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics.

Skład zespołu badawczgo: N. Mowlavi, F. Barblan, S. Saesen oraz L. Eyer. Cała czwórka autorów pracuje w Obserwatorium Genewskim w Szwajcarii.

Źródło: ESO | Tłumaczenie: Krzysztof Czart

Liczba odsłon: 2121