Nowa metoda badania otoczenia gwiazd

Wykres intensywno艣ci promieniowania w czasie (krzywa zmian blasku) gwiazdy EPIC 204278916. Gwiazda by艂a obserwowana przez 78.8 dni co 29.4 minuty. Powy偶szy wykres przedstawia 15 dni i zmiany blasku o czynnik 2. Astronomowie wykorzystali teleskopy ALMA do odkrycia dysku oko艂ogwiezdnego. 殴r贸d艂o: Scaringi et al. 2016
Aktualnie znamy oko艂o 2700 potwierdzonych planet pozas艂onecznych odkrytych metod膮 tranzytowania (w艂膮cznie z planetami obserwowanymi przez teleskop Kepler). W ramach tej metody astronomowie obserwuj膮 krzywe zmian blasku gwiazdy (strumie艅 wzgl臋dem czasu) i wy艂apuj膮 delikatne spadki jasno艣ci gwiazdy, kt贸re mog膮 wskazywa膰 na przej艣cie planety pozas艂onecznej na tle tarczy gwiazdy widzianej z Ziemi. Okres orbitalny egzoplanety mo偶na kre艣li膰 po zaobserwowaniu wielu tranzyt贸w, a czas trwania i szczeg贸艂y spadku jasno艣ci pozwalaj膮 tak偶e zmierzy膰 rozmiar planety. Krzywe zmian blasku w rzeczywisto艣ci m贸wi膮 nam wiele tak偶e o r贸偶nych procesach fizycznych zachodz膮cych tak na powierzchni gwiazdy (np. plamy gwiazdowe) jak i w otoczeniu samych gwiazd. Okresowa zmienno艣膰 obserwowanej intensywno艣ci promieniowania od dawna wykorzystywana jest do pomiar贸w okresu rotacji gwiazd.
Zmienno艣膰 w przypadku m艂odych obiekt贸w gwiazdowych (YSO, ang. young stellar object) zwi膮zana jest tak偶e z obecno艣ci膮 dysk贸w protoplanetarnych. Materia tworz膮ca dysk mo偶e przes艂ania膰 centraln膮 gwiazd臋, a bardzo zmienna akrecja materii na gwiazd臋 centraln膮 tak偶e mo偶e prowadzi膰 do zmian poziomu emisji uk艂adu. Zmienno艣膰 YSO cz臋sto charakteryzuje si臋 r贸偶nymi okresami i symetriami, kt贸re mog膮 by膰 zwi膮zane z r贸偶nymi procesami zachodz膮cymi w otoczeniu gwiazdy,聽pocz膮wszy od komet kr膮偶膮cych wok贸艂 gwiazdy do zmian w materii oko艂ogwiezdnej przes艂aniaj膮cej materi臋 znajduj膮c膮 si臋 przy wewn臋trznych kraw臋dziach dysku widzianego od strony kraw臋dzi.
Luca Ricci, astronom CfA wraz ze wsp贸艂pracownikami nieoczekiwanie zaobserwowa艂 takie zjawisko w krzywej blasku gwiazdy EPIC204278916 obserwowanej w ramach wyd艂u偶onej misji K2 teleskopu Kepler. Jej nieregularne spadki jasno艣ci wydaj膮 si臋 by膰 spowodowane w艂a艣nie takimi zjawiskami w otoczeniu gwiazdy. Przez dwadzie艣cia pi臋膰 dni promieniowanie emitowane przez t臋 m艂od膮, gwiazd臋 klasy M o niskiej masie charakteryzowa艂o si臋 nietypowymi, znacznymi, nieregularnymi zmianami jasno艣ci dochodz膮cymi nawet do 65%. 聽Astronomowie wykorzystali sie膰 radioteleskop贸w ALMA, kt贸ra pozwoli艂a im dostrzec dowody na obecno艣膰 nachylonego dysku wok贸艂 gwiazdy, potwierdzaj膮c pierwotne podejrzenia. Po dok艂adnej analizie krzywej blasku naukowcy doszli do wniosku, 偶e zgadza si臋 ona z dyskiem wewn臋trznym nachylonym o 57 stopni w stosunku do kierunku, z kt贸rego obserwujemy gwiazd臋 i zawieraj膮cym zag臋szczenia materii podr贸偶uj膮ce po orbitach ko艂owych; alternatywnym wyt艂umaczeniem mo偶e by膰 grupa od艂amk贸w kometarnych poruszaj膮cych si臋 po wyd艂u偶onych orbitach. Przysz艂e obserwacje pozwol膮 nam dok艂adniej okre艣li膰 charakter tych obiekt贸w, jednak ju偶 teraz wiemy jak wiele informacji o uk艂adach gwiezdnych mo偶na uzyska膰 z krzywych zmian blasku.
殴r贸d艂o: HS CfA