Korzystając z teleskopów ESO w Chile, astronomowie z Uniwersytetu w Padwie odkryli potężne plamy na powierzchni bardzo gorących gwiazd wewnątrz trzech różnych gromad gwiazd. Gwiazdy te nie tylko mają na swojej powierzchni liczne plamy magnetyczne, ale czasami dochodzi na nich do potężnych rozbłysków, miliony razy intensywniejszych od rozbłysków obserwowanych na Słońcu. Wyniki badań opublikowane dzisiaj w periodyku Nature Astronomy pozwolą nam lepiej zrozumieć te nietypowe gwiazdy, a być może także rozwiązać kilka innych zagadek, przed którymi stoją astrofizycy.

Badacze pracujący pod kierownictwem Yazana Mazari z Obserwatorium Astronomicznego w Padwie, obserwowali gwiazdy pewnego specyficznego typu, tzw. gwiazdy skrajnej gałęzi horyzontalnej czyli obiekty o masie dwa razy mniejszej od Słońca, ale cztero- czy pięciokrotnie od niego gorętsze.

Te gorące i małe gwiazdy są dość wyjątkowe, bowiem wiemy, że pominą one jeden z ostatnich etapów życia normalnej gwiazdy i szybciej zakończą swój żywot – mówi Momany. W naszej galaktyce te osobliwe gorące obiekty zazwyczaj mają bliskiego gwiezdnego towarzysza.

Co ciekawe, w gęsto upakowanych gromadach kulistych takie gwiazdy już nie mają gwiazd towarzyszących. Długofalowy monitoring takich gwiazd za pomocą teleskopów należących do ESO pozwolił ustalić jeszcze jedną ciekawą rzecz. Po przeanalizowaniu trzech różnych gromad kulistych, Momany ze współpracownikami zauważył, że wiele z tych gwiazd skrajnej gałęzi horyzontalnej charakteryzuje się regularnymi zmianami jasności o okresie od kilku dni do kilku tygodni.

Po wyeliminowaniu wszystkich innych możliwości, pozostał tylko jeden sposób na wyjaśnienie tych zmian jasności – mówi Simone Zaggia, współautor opracowania z Obserwatorium Astronomicznego w Padwie – te gwiazdy muszą być usiane plamami!

Plamy na gwiazdach skrajnej gałęzi horyzontalnej znacząco różnią się od ciemnych plam widocznych na powierzchni Słońca, jednak za jedne i drugie odpowiada pole magnetyczne. Plamy na gorących gwiazdach są jaśniejsze i gorętsze od bezpośredniego otoczenia. Plamy na powierzchni gwiazd skrajnej gałęzi horyzontalnej są dodatkowo znacznie większe od plam słonecznych, i potrafią obejmować 1/4 powierzchni gwiazdy. Takie plamy mogą utrzymywać się na powierzchni gwiazdy przez całe dekady, podczas gdy plamy słoneczne utrzymują się od kilku dni do kilku miesięcy. To właśnie takie rozległe plamy, utrzymujące się na powierzchni rotującej gwiazdy, odpowiadają za obserwowane przez badaczy zmiany jasności.

Oprócz zmian jasności spowodowanych obecnością plam, badacze odkryli kilka gwiazd skrajnej gałęzi horyzontalnej, na których od czasu do czasu dochodzi do super-rozbłysków – gwałtownych eksplozji energii, które jednocześnie wskazują na obecność silnego pola magnetycznego.

Owe rozbłyski przypominają rozbłyski widoczne na Słońcu tyle, że są jakieś dziesięć milionów razy bardziej energetyczne – dodaje Henri Boffin, astronom z siedziby głównej ESO. Nikt się nie spodziewał po tych gwiazdach takiego zachowania, a to podkreśla rolę pola magnetycznego w wyjaśnieniu nietypowego zachowania tych gwiazd.

Po blisko sześćdziesięciu latach prób zrozumienia tych gwiazd, astronomowie w końcu otrzymali nieco pełniejszy obraz ich cech. Co więcej, odkrycie to pozwoli wyjaśnić pochodzenie silnego pola magnetycznego wielu białych karłów, które stanowią ostatni etap życia gwiazd podobnych do Słońca.

Patrząc szerzej można powiedzieć, że zmiany jasności wszystkich gorących gwiazd – od młodych gwiazd podobnych do Słońca, po stare gwiazdy skrajnej gałęzi horyzontalnej i białe karły – mają ze sobą coś wspólnego. Wszystkie najprawdopodobniej mają na swoich powierzchniach liczne plamy magnetyczne.

By Radek Kosarzycki

Popularyzator astronomii. Redaktor w Spider's Web.