Астрономи, які протягом 10 років спостерігали близько мільярда зір Молочного Шляху, виявили новий тип старої зорі та групу протозірок, що спалахують.
Астрономи виявили величезну кількість раніше невидимих зір, серед них і деякі протозорі, які потужно спалахують, а також інші, що підпадають під нову категорію стародавніх гігантських червоних зір. Їх назвали «старими курцями».
Науковці кажуть, що ці старі курці ховаються в самому серці Молочного Шляху, мовчазно існують десятиліттями і згасають, поки врешті-решт не видихнуть величезні клуби диму. Зорі виявлено під час 10-річного огляду неба, виконаного за допомогою Оглядового телескопа видимого та інфрачервоного діапазонів (Visible and Infrared Survey Telescope, VISTA). Телескоп міститься високо в чилійських Андах в обсерваторії Серро-Паранал. Завдяки такому розташуванню вдалося спостерігати майже 1 мільярд зір.
Це ж дослідження, відоме як VISTA Variables in Via Lactea (VVV), також виявило десятки протозір, що спалахують. Міжнародна група науковців, яка виконувала дослідження, уважно вивчила 222 зірки.
«Приблизно дві третини зір легко класифікувати як добре зрозумілі об’єкти різного типу», — сказав Філіп Лукас (Phillip Lucas), керівник групи, професор Гартфордширського університету. «З рештою було трохи складніше, тому ми використали Дуже великий телескоп (Very Large Telescope, VLT), щоб отримати спектри багатьох із них окремо. Спектр показує нам, скільки світла ми можемо побачити на різних довжинах хвиль, що дає набагато чіткіше уявлення того, на що ми дивимося».
Зорі, які помітила наукова група, були невидимими через величезну кількість газу та пилу, які закривають від нашого погляду центр Молочного Шляху. Цей матеріал дуже ефективно поглинає видиме світла, але менш вправний у поглинанні та блокуванні інфрачервоних хвиль електромагнітного випромінювання. Тому інфрачервоне око VISTA, спрямоване в космос, змогло вдивитися крізь хмари газу та пилу, щоб виявити невидимі зорі поблизу центра Молочного Шляху.
«Наша основна мета була в тому, щоб знайти новонароджені зорі (їх також називають протозорями), які рідко можна побачити, коли вони переживають великий спалах, що може тривати місяцями, роками або навіть десятиліттями», — сказав Чжень Ґо (Zhen Guo), учасник дослідження, науковець з Вальпараїського університету в Чилі.
Протозорі в молодих зоряних системах зазнають таких екстремальних спалахів, коли вони набирають достатньо маси зі газових оболонок, з яких вони й виникли, щоб в ядрі розпочалося злиття водню з гелієм. «Спалах» термоядерної реакції в ядрі протозорі — це момент появи повноцінної зорі. Дізнатися більше про цей процес і хотіла наукова група.
«Ці спалахи відбуваються в диску матерії, що повільно обертається і в якому відбувається формування планетної системи. Вони допомагають новонародженій зорі нарощувати масу, але ускладнюють формування планет», — сказав Ґо. «Ми ще не розуміємо, чому диски стають такими нестабільними».
Новонароджена зоря спалахує в хмарі газу та пилу. Вона протягом 2 років (до 2015 р.) яскравішала і була яскравою принаймні до 2018 року. Авторські права на зображення: Королівське астрономічне товариство. Фото з сайту www.space.com.
Астрономи кажуть, що вони помітили «крики» 32 зір-немовлят, яскравість яких збільшилася в 40—300 разів від звичайної яскравості. У багатьох із цих протозір вибухові події, які спричинили таке збільшення яскравості, все ще тривають. Це дає змогу науковцям досліджувати, як ці спалахи розвиваються з часом, коли вони збільшують в яскравість, досягають її піку, а потім зникають.
Хоча це те, що астрономи шукали за допомогою VISTA, дослідження центра нашої галактики також виявило щось абсолютно несподіване: досі невідомий тип зір на іншому кінці життєвого циклу цих небесних об’єктів.
Де мешкають зорі типу «старий курець»?
Наукова група проєкту VVV виявила 21 червону зорю в центрі Молочного Шляху, що мали зміни яскравості протягом кількох років, які було важко пояснити.
«Ми не були впевнені, чи це протозорі, що починають спалахувати або ж відновлюватися після падіння яскравості, спричиненого диском або пиловою оболонкою перед зорею, чи це старші гігантські зорі, які викидають речовину на пізніх стадіях життя», — сказав Лукас.
На підставі семи спектрів цих зір, науковці зрештою визначили — це новий тип гігантської червоної зорі, яка десятиліттями існувала спокійно, перш ніж раптово й несподівано випустити клуби диму. Звідси й назва «старі курці».
Інфрачервоні зображення зорі червоного гіганта або «старого курця», що міститься приблизно за 30 000 світлових років від Землі, поблизу центра нашої галактики Молочний Шлях. Зоря згасла, а потім знову з’являлися протягом кількох років. Авторські права на зображення: Королівське астрономічне товариство. Фото з сайту www.space.com.
Старі курці значною мірою зосереджені у найглибшій ділянці цента Молочного Шляху, відомої як центральний диск (nuclear disk), де зорі, зазвичай, мають набагато більшу концентрацію елементів, важчих за водень і гелій. Астрономи називають ці важчі елементи «металами».
Хоча більша концентрація металів у цих зорях має сприяти легшій конденсації пилу з їхніх зовнішніх шарів розпеченого газу або плазми, наразі залишається невідомим, як це призводить до того, що вони випускають дим.
Наукова група вважає, що вирішення цієї загадки може допомогти краще визначити, як елементи, створені зорями, розподіляються по всьому космосу, а також як вони зрештою стають будівельними блоками наступного покоління зір та планет.
«Речовина, викинута зі старих зір, відіграє головну роль у життєвому циклі елементів, допомагаючи сформувати наступне покоління зір і планет», — сказав Лукас. «Досі астрономи вважали, що це відбувається головним чином у добре вивчених зір, які належать до змінних типу Міри Кита. Однак відкриття нового типу зір, що викидають матерію, може мати ширше значення для поширення важких елементів у центральному диску та багатих металами ділянках інших галактик».
Результати дослідження оприлюднив 26 січня поточного року в двох статтях журнал Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
За інф. з сайту www.space.com
