На гарячих зірках виявлені гігантські «магнітні плями»

Використовуючи телескопи Європейської Південної обсерваторії (ESO), астрономи виявили на поверхні гарячих зірок у кульових скупченнях гігантські плями з підвищеною напруженістю магнітного поля. Крім того, виявилося, що деякі з цих світил виробляють надпотужні спалахи — вибухові події, за яких виділяється у кілька мільйонів разів більше енергії, ніж за подібних явищ на Сонці.

Зірка горизонтальної гілки в уявленні художника. Джерело: ESO/L. Calçada, INAF-Padua/S. Zaggia

Відкриття було зроблено в ході дослідження особливого типу світил, які називаються зірками крайньої горизонтальної гілки. Вони мають маси приблизно вдвічі менше, ніж Сонце, проте у 4-5 разів гарячіші за нього. Їхня відмінна риса полягає в «передчасній» смерті — ці зірки пропускають одну з фінальних стадій життєвого циклу звичайного світила.

Раніше вчені вважали, що такі об’єкти є частиною подвійних систем. Проте спостереження несподівано показали, що з переважної більшості зірок крайньої горизонтальної гілки в кульових скупченнях немає жодних компаньйонів. Більш того, у процесі тривалого моніторингу на телескопах ESO було виявлено нову особливість таких світил – регулярні зміни блиску з періодами від кількох днів до кількох тижнів.

Порівняння Сонця та зірки горизонтальні гілки. Джерело: ESO/L. Calçada, INAF-Padua/S. Zaggia

Виключивши всі альтернативні сценарії, астрономи дійшли висновку, що зміни блиску пояснюються наявністю на цих екзотичних світилах плям — ділянок із відмінною від навколишньої поверхні температурою. Як і плями на Сонці, вони пов’язані із магнітними полями. Але на цьому їх схожість закінчується: на зірках крайньої горизонтальної гілки вони яскравіші та гарячіші за середні показники для зоряної поверхні, тоді як сонячні плями, навпаки, холодніші, в наслідок чого і виглядають темними «мітками» на тлі більш гарячого яскравого оточення.

Крім того, плями на зірках крайньої горизонтальної гілки значно більші за сонячні — вони покривають до чверті їхньої поверхні. Ці утворення неймовірно стійкі та можуть бути десятиліттями. Для порівняння: термін життя плям на Сонці становить від кількох днів до кількох місяців. Коли зірки обертаються, гарячі ділянки то з’являються в полі зору, то «заходять за горизонт», що і призводить до змін блиску, що спостерігаються.

Плями на Сонці. Джерело: NASA

Окрім пов’язаної з плямами змінності блиску, астрономи також виявили пару зірок крайньої горизонтальної гілки, на яких відбувалися вибухові виділення енергії, схожі на сонячні спалахи, лише у 10 млн разів потужніші.

За словами вчених, відкриття може допомогти пояснити походження сильних магнітних полів у багатьох білих карликів, які є останньою стадією життя сонцеподібних зірок і мають багато спільного з зірками крайньої горизонтальної гілки.

За матеріалами: https://www.eso.org