Во время масштабного обзора неба астрономы обнаружили множество новых переменных звезд — как молодых, так и старых. Увидеть последние никто не ожидал. Оказалось, это новый тип красных гигантов, неизвестный ранее.
Иллюстрация «старого курильщика» — красного гиганта, выбрасывающего «облако дыма и пыли» / © Philip Lucas, University of Hertfordshire
Ученые называют переменными все звезды, у которых со временем меняется яркость. Причины могут быть разными, но все они временные. Переменность — свойство, появляющееся на некоторых стадиях эволюции звезды. По таким изменениям астрономы могут многое узнать об этих объектах: массу, размер, яркость, температуру, структуру, состав и этап эволюции. А по строгим периодическим звездам — например, классическим цефеидам — можно определять расстояние до других звезд.
В общем, это интересные объекты, и за последние несколько лет были открыты несколько новых типов переменных звезд. Теперь к ним прибавился еще один.
В 2010 году астрономы запустили обзор VVV (VISTA Variables in the Via Lactea) с целью найти переменные звезды в балдже и диске Млечного Пути. В 2016 году обзор продолжили (VVVX), расширив область поиска и используя новую, более точную базу данных фотометрии, в которой меньше шумов. Это первое панорамное инфракрасное исследование переменных источников всех видов в самых скрытых областях Млечного Пути.
Международная группа ученых под руководством Филипа Лукаса, профессора из Хартфордширского университета (Великобритания), проанализировала данные и нашла 222 переменные звезды и транзиента. В основном это новые, протозвезды, события микролинзирования, долгопериодические переменные и другие объекты. Большинство из них обнаружили впервые.
Неожиданным для авторов исследования стало окрытие нового типа звезд — нерегулярных красных гигантов, яркость которых порой падает настолько, что они становятся «невидимыми» для наших инструментов. Все они в количестве 21 объекта обнаружены в центральной области диска Млечного Пути. Работа об этом опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
По словам Филипа Лукаса, сперва они с коллегами не были уверены, что перед ними — протозвезды, скрывающиеся за своими дисками-прародителями из пыли и газа, или старые звезды, отбрасывающие материю на последних этапах жизни. Проанализировав спектр семи объектов и сопоставив новые данные с базами собранной ранее информации, ученые пришли к выводу, что это действительно старые звезды.
«Эти старые звезды живут спокойно на протяжении нескольких лет или даже десятилетий, а потом совершенно неожиданным образом выпускают „облака дыма“. После этого они несколько лет выглядят очень красными и тусклыми, порой настолько, что мы вообще их не видим», — объяснил Данте Миннити, основатель обзора VVV, профессор из Университета Андреса Белло (Чили).
Все эти «старые курильщики» находятся в богатой на тяжелые элементы центральной области Млечного Пути. Первичный анализ показал, что температура их поверхности очень низкая — от 3100 до 4100 кельвинов. Примечательно, что падения яркости ассиметричны и длятся как минимум год, а чаще несколько лет. Судя по цвету, вызывают их мелкие частицы пыли.
Все это позволяет предположить, что частицы из насыщенной окружающей среды конденсируются в относительно прохладных внешних слоях этих красных гигантов. Но ученые пока не понимают, как потом происходит выброс материи, ведущий к росту их яркости.
