На невероятно горячих звёздах обнаружены странные пятна и мощнейшие вспышки

Звезда крайней горизонтальной ветви в представлении художника.
Иллюстрация ESO/L. Calcada, INAF-Padua/S. Zaggia.

Пятна на Солнце (слева) маленькие и тёмные, а на звезде крайней горизонтальной ветви (справа) - огромные и яркие.
Иллюстрация ESO/L. Calcada, INAF-Padua/S. Zaggia.

Астрономы обнаружили на звёздах экзотического и загадочного типа пятна, живущие десятилетиями, и вспышки в миллионы раз мощнее солнечных.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.

Звёзды крайней горизонтальной ветви диаграммы Герцшпрунга–Рассела, или КГВ-звёзды, уже шесть десятилетий не дают покоя учёным. Специалисты пытаются понять, почему эти объекты, будучи вдвое меньше Солнца, имеют колоссальную температуру в 20–30 тысяч градусов.

Такие светила уже исчерпали запасы водорода в ядре и даже миновали стадию красного гиганта. На этом этапе эволюции все звёзды становятся горячее, но КГВ-звёзды просто-таки аномально раскалены. Есть много гипотез, пытающихся объяснить природу этого явления, но ни одна из них пока не подтверждена.

Собирая информацию об этих загадочных небесных телах, исследователи в течение нескольких лет наблюдали КГВ-звёзды в трёх шаровых скоплениях. Наблюдения велись в оптическом и ближнем ультрафиолетовом диапазоне с помощью самого большого в мире телескопа VLT.

Учёные обнаружили нечто странное. Многие КГВ-звёзды регулярно меняли блеск с периодичностью от нескольких дней до нескольких недель.

"После того как были исключены все остальные сценарии, осталась только одна возможность объяснить наблюдаемую переменность блеска, – рассказывает соавтор работы Симон Заджа (Simone Zaggia) из Национального института астрофизики Италии. – Эти звёзды должны быть покрыты пятнами!".

Вращение "запятнанного" светила вокруг своей оси приводит к тому, что в поле зрения телескопа попадают участки разной яркости, отсюда и периодические изменения блеска.

Пятна на Солнце (слева) маленькие и тёмные, а на звезде крайней горизонтальной ветви (справа) – огромные и яркие.

Однако эти пятна весьма отличаются от солнечных.

Во-первых, это светлые пятна на относительно тёмном фоне, а не наоборот. Они ярче остальной поверхности светила, в противоположность солнечным пятнам, которые темнее окружающей их поверхности Солнца.

Во-вторых, пятна на КГВ-звёздах в тысячи раз больше пятен на Солнце: одно пятно может занимать до четверти всей поверхности звезды.

В-третьих, эти пятна настолько стабильны, что, похоже, существуют десятилетиями (в то время как срок жизни одиночного солнечного пятна измеряется днями или месяцами).

Кроме того, у двух исследованных звёзд были обнаружены необычайно мощные вспышки.

"Они похожи на вспышки, которые мы видим на Солнце, но в десять миллионов раз мощнее, – поясняет соавтор работы Генри Боффин (Henri Boffin) из штаб-квартиры Европейской южной обсерватории. – Мы никак не ожидали такого поведения у этих звёзд. Оно свидетельствует о том, как важно принимать во внимание магнитные поля при объяснении их свойств".

Поясним, что все проявления активности звёзд, в том числе пятна и вспышки, связаны с перестройкой мощных магнитных полей в верхних слоях этих небесных тел.

Это не первое наблюдение пятен на поверхности другой звезды. Но оно показывает, что пятна могут быть более распространены, чем считали астрономы. В частности, "запятнанными" (и демонстрирующими в связи с этим изменения блеска) могут оказаться даже белые карлики, у которых тоже есть мощное магнитное поле.

"Главное, что изменения блеска всех горячих звёзд, от молодых звёзд типа Солнца до старых звёзд крайней горизонтальной ветви и давно "умерших" белых карликов, теперь можно связать друг с другом. Все эти объекты могут иметь на поверхности магнитные пятна", – резюмирует соавтор исследования Дэвид Джонс (David Jones) из Канарского института астрофизики в Испании.

К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о том, как на крошечной звезде произошла колоссальная вспышка. Писали мы и о вспышке в 10 миллиардов раз мощнее солнечной.